Платиновый катод ПлРд 90-10 в Минске

Платиновый катод ПлРд 90-10: технические характеристики и применение

Платиновый катод ПлРд 90-10 — электродное изделие из платиново-родиевого сплава с содержанием родия 10 % и платины 90 %. Материал относится к группе благородных металлов и применяется в электрохимических процессах, где требуется высокая коррозионная стойкость, стабильность потенциала и длительный ресурс работы в агрессивных средах.

Сплав ПлРд 90-10 характеризуется повышенной механической прочностью по сравнению с чистой платиной, что особенно важно при изготовлении катодов, работающих в условиях интенсивного газовыделения и механических нагрузок. Предел прочности при растяжении составляет 320–420 МПа, твёрдость по Виккерсу — 90–120 HV. Рабочая плотность тока достигает 10–15 А/дм без заметной деградации поверхности.

Ключевые свойства материала

• Высокая устойчивость к анодному растворению в хлоридных и сульфатных электролитах
• Минимальное перенапряжение выделения кислорода — 0,4–0,5 В при плотности тока 1 А/дм
• Стабильность геометрических размеров при длительной эксплуатации — унос материала не превышает 0,05 мг/(Агод)
• Рабочий диапазон температур — от –50 C до +800 C в окислительных средах
• Низкое удельное электрическое сопротивление — 0,19–0,21 Оммм/м

Конструктивные исполнения

Катоды ПлРд 90-10 изготавливаются в виде пластин, сеток, стержней и проволоки диаметром 0,5–5,0 мм. Для электрохимических реакторов с высокой плотностью тока применяются перфорированные пластины толщиной 0,5–2,0 мм с отверстиями 2–6 мм. Сетчатые катоды с ячейкой 3–10 мм обеспечивают развитую поверхность контакта и используются в проточных электролизёрах.

Области применения

Катоды из сплава ПлРд 90-10 востребованы в процессах электрохимического синтеза, где требуется высокая чистота продукта и отсутствие загрязнения электродным материалом. Основные направления использования:

• Электролиз воды для получения водорода высокой чистоты в щелочных и протонообменных электролизёрах
• Электрохимическое извлечение металлов из растворов — регенерация золота, серебра, платины из отработанных электролитов
• Производство пероксида водорода методом электрохимического восстановления кислорода
• Катодная защита оборудования в химической промышленности — реакторы, теплообменники, трубопроводы
• Электролиз растворов хлоридов для получения гипохлорита натрия и других окислителей
• Научно-исследовательские установки для изучения электрохимических процессов и калибровки измерительных электродов

Сравнение с альтернативными материалами

По сравнению с чистой платиной сплав ПлРд 90-10 демонстрирует на 30–40 % более высокую твёрдость и лучшую стойкость к эрозионному износу. В отличие от графитовых катодов, платиново-родиевые электроды не подвержены окислению поверхности и не требуют периодической замены из-за потери проводимости. Срок службы катода ПлРд 90-10 в хлоридных электролитах достигает 5–8 лет непрерывной работы.

Особенности эксплуатации

При проектировании электрохимических ячеек с катодами ПлРд 90-10 необходимо учитывать, что сплав склонен к образованию оксидной плёнки при потенциалах выше +0,8 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения. Для предотвращения пассивации рекомендуется поддерживать катодный потенциал в диапазоне от –0,2 до +0,6 В. В средах, содержащих ионы хлора, сплав демонстрирует максимальную стойкость при концентрации HCl до 20 % и температуре до 60 C.

Монтаж катодов выполняется с использованием титановых или ниобиевых токоподводов, соединение осуществляется сваркой в инертной атмосфере аргона. Не допускается прямой контакт платиново-родиевого сплава с медью или алюминием во избежание гальванической коррозии в электролите.

Вопросы и ответы