イリジウムタンタル被覆チタン陽極

電解工業酸素分析用電極に好ましいのは、酸化イリジウムと酸化タンタルの混合酸化物コーティングである。隆盛会社が開発したイリジウムタンタル被覆チタン電極には、プレート電極、チューブ電極、メッシュ電極、ロッド電極、シルク電極などがあり、イリジウムタンタルコーティングチタン陽極は不溶性陽極に属し、白金イリジウムコーティングはチタン基板としっかり結合し、通常コーティングの電極に比べて、耐ギャップ腐食を強化し、チタン基体とコーティング接触部の耐久性をより良く向上させた。

イリジウムタンタル被覆チタン陽極の使用

IrO 2とTa 2 O 5コーティングチタン陽極は優れた電気触媒活性と電気化学安定性を有し、電解媒体の腐食性が強く、作業環境が劣悪で、電流密度が極めて高い電解業界で広く応用され、現在公認されている優れた酸素析出電極である。

1、銅箔の生産

電解銅箔の生産過程はまず電解銅を酸化して硫酸銅溶液を得て、それから生箔機の中で電解して生箔を生成して、生箔は酸洗い、粗化、硬化、黄銅めっきの後処理過程を経て完成品を得た。電解とめっきの2つのプロセスが含まれています。例えば、ある銅箔生産会社の技術条件：硫酸濃度は120 g/L、7-9 KA/m 2、陰陽極間隙は12 mmである。IrTaアノードを使用することで生産要件を満たすことができ、生産電流密度が極めて高い問題を解決することができる。硫酸銅溶液に一部浸漬して回転し続ける金属ロールを陰極とし、連続電解により箔材を生成する。電解銅箔は導電材料として片面プリント配線板に用いられ、使用量は日増しに増加し、厚さはますます薄くなり、厚さ0.15 mm、0.105 mm、0.07 mm、0.05 mm、0.035 mmからなった。

電解銅箔は、厚さによって105 um、70 um、18 um、12 um、9 um、および5 umなどいくつかに分類され、そのうち12 umおよび12 um以下は一般的に超薄銅箔と呼ばれる。

表面処理技術によって、銅箔はピンク箔（表面銅めっき）、灰化箔（表面亜鉛めっき）、黄化箔（表面真鍮めっき）などいくつかのタイプに分けることができる。

IPc標準は電解銅箔の性能に基づいて標準箔（STD-E類）、高延箔（HD-E類）、高温高延箔（THE-E類）及びアニール電解銅箔（ANN-E類）、低温アニール電解銅箔（LTA-E類）、アニール電解銅箔（A-E類）などいくつかの種類に分類される。

日本ではプリント配線板用銅箔を硫酸銅溶液の電解により製造し、直径1-2メートル、高さ2-3メートルのチタン製回転円筒陰極に銅めっきを施し、回転筒の一端に銅箔をはぎ取る。印刷回路用銅箔を知っている場合のコーティングチタン陽極は、高さが約1.3メートルほど、領域長が約2.4メートル、板厚が約25 mmである。チタン基でアノードをコーティングし、プレート間隔を調整する必要はなく、アノードから発生した酸素気泡は電解液を激しく攪拌し、銅イオンのカソード表面への移動を加速させる。そのため、動作電流密度を50 A/dm 2まで大きくすることができ、電解槽の生産性を大幅に向上させることができる。熱分解法を用いてチタンマトリックス上にIRO 2コーティングを塗布すると、この媒体条件下でよく働くことができる。極めて薄い白金めっき中間層を設置すると、チタン基体の酸化を防止でき、陽極寿命は少なくとも2.5年に達する。

2、アルミニウム箔の点化

電解液は10%〜15%の二酸アンモニウムであり、電流密度は400〜1000 A／m 2である。アルミニウム箔は、有機物濃度が高いという問題を解決するために、IrTaでコーティングされたアノードに電気的に変化させた。

3、鋼板亜鉛めっき

消費電力大手の電解工業としては、例えば、鋼板亜鉛めっきラインでは、過電位の高い鉛電極の代わりに過電位の低いDSAを用いて、電極を低下させることにより電力消費を低減することができる。適切なコーティング成分は酸化イリジウムと酸化タンタルである。

IrO 2・Ta 2 O 5コーティング陽極は、鉛合金電極の代わりに亜鉛めっきラインに使用することができる。これらの陽極材料の中で、IRO 2基陽極は優れた電極性能を有し、それは酸素過電位が低く、電気触媒活性層の消費が低く、電解液への汚染が小さく、IrO 2・Ta 2 O 5陽極は高電流密度、例えば10 ka/m 2で亜鉛めっき中の動作寿命が長い。

4、配線板の電気めっき厚銅

陰陽極距離は10 mm、硫酸濃度は2 mol/Lであった。IrO 2・Ta 2 O 5でチタン陽極をコーティングし、特に酸性度が高い問題を解決することができる。

5、クロムめっき

あるテレビガラス会社はテレビやパソコンのガラススクリーンを製造する際、高温、弱アルカリ性溶融ガラスフリットの硫酸腐食の下で、ガラスシェルを打ち抜く鋼型の表面が腐食しやすく、でこぼこしているように見える。表面が滑らかなガラススクリーンを製造するためには、鋼型表面に6価の応クロムをめっきしなければならない。元の鉛電極の代わりにIrTaコーティング陽極を使用することができる。

6、ロジウムめっき

近年、白金首アクセサリーへの興味が高まっている。白金めっきアクセサリーは、実際にはロジウムめっきです。ロジウムめっきには硫酸ロジウムめっき液を用い、酸性が大きく、腐食性が強く、IrTaコーティングチタン陽極は、ロジウムめっき業界に広く応用されている。

7、硝酸銀電解

粗銀は電解精製により精銀を得ることができ、電解液中に銀を約80 g/L含み、硝酸濃度は20 g/Lであり、不溶性陽極電解法を用いて銀を回収し、陽極はIrTaコーティングチタン電極を用い、陰極堆積銀、電解廃液中に銀を約10 g/Lだけ含み、150 g/Lで販売された。

8、電解有機合成

電気透析法はテトラメチルアンモニウムクロリドから高純度のテトラメチル水酸化アンモニウムを直接電気分解して製造することができ、陽極はIrO 2・Ta 2 O 5コーティングチタン陽極を使用し、陽極寿命は一般的なRuSnTiコーティングより数倍延長された。

9、電気冶金

電気冶金では、亜鉛を電解生産し、少量の銀、アンチモンまたはカルシウムを含む鉛合金陽極を使用してきた。鉛アノードを使用すると、鉛電極のサイズが不安定である、酸素析出過電位は高すぎて、約800 mvに達し、陽極分極時に腐食する。鉛イオンは電解液に溶解し、陰極上に堆積し、金属亜鉛を汚染し、製品の品質に影響を与える。チタン基体上にRUO 2、IrO 2、MnO 2、Ta 2 O 5などの各種金属酸化物を塗布する寸法安定陽極（DSA）は低い酸素過電位と不活性特性を有し、酸性溶液としての酸素析出陽極コーティングが考えられる。コーティング成分のうち、IRO 2（70%、モル分率）・Ta 2 O 5（30%、モル分率）成分は優れた酸素析出アノードコーティングと考えられている。コーティング成分のうち、IrO 2は陽極分極した電気化学活性物質であり、Ta 2 O 5はIrO 2の化学的安定性を高めることができる。Ti/IrO 2・Ta 2 O 5陽極の動作寿命は5〜10年と推定される。

10、電気化学工業浄化

Ti／IrO 2陽極は比較的高価であるが、最近では電気化学工業浄化プロセスに使用されている。これは、Ti／IrO 2陽極が中強酸または弱酸性溶液中で酸素析出電極として成功しているのに対し、古典的なTi／RuO 2電極は低濃度塩化物イオン溶液中での使用寿命が短いため使用できないためである。Ti／IrO 2アノードは、廃水中のカチオン（カソード上）を除去するために使用することができ、またはアノード酸化作用により廃水中の有害物質を除去するために使用することができる。

Ti／IrO 2・Ta 2 O 5コーティング電極は、分散ペプチドと油を含む電気浮選廃水の処理において酸素析出電極として成功裏に使用することができる。安定陰極材料用ステンレス鋼。陰陽極の電流密度はすべて100-200 A/m 2で、電気化学法で発生した気泡（H 2とO 2）の大きさは50-100 umで、電気浮選が99.5%に達することを保証して、そして廃水中の有害物質の含有量を下げることができて、輸入濃度の1-10 g/Lから、1-10 mg/Lに下げる。

電気槽を通過する汚水の流速は12-16 m 3/h、4-6 V、電流300 A、Ti/IrO 2陽極（面積2 m 2、Ir塗布量12.3 g/m 2、65 mol%IrO 2、35 mol%Ta 2 O 5）で、電気槽での運転寿命は4年より大きい。

11、有機小分子水溶液を含む電気化学活性

中間生成物COの吸着毒化を受けて、単一貴金属Ptは小分子有機物点触媒酸化の理想的な電極ではない。近年、DSAは有機汚染物質の電気酸化除去に応用され始め、この活性陽極は難分解汚染物質を間接的に生分解可能な中間有機生成物に効率的に酸化することができる。

12、高速錫めっき鋼板

食塩電解工業用ルテニウムチタンコーティングチタン陽極は、優れた塩素分析電気触媒活性を有し、全世界の90%以上の塩素系企業に使用され、寿命は10年に及ぶ。しかし酸素を析出する電気化学系では使用できず、寿命は極めて短い。

イリジウム系コーティングチタン陽極は優れた酸素析出電気触媒活性を有し、酸素析出電気化学系において高い安定性を維持し、1997年から硫酸塩めっき液媒体の高速亜鉛めっき鋼板生産ラインにおいて、イリジウム系コーティングチタン陽極は広く応用され、寿命は約1年で、従来の鉛合金陽極に取って代わる。

電解液中に有機物が存在する場合、陽極に酸素が析出すると、コーティング陽極には「有機物に下活性コーティングの存在による教示損失」の問題が発生し、寿命は極めて短く、1日未満である。「有機物に下活性コーティングの高速損失が存在する」現象の法則は以下の通りである：

（1）有機物存在下の活性コーティングの高速損失現象が発生した場合、必然的に電極電位が大幅に上昇し、さらには数百ミリボルトまで上昇する。

（2）有機物存在下電極電位上昇は酸素ガスを析出させる陽極反応のみに発生し、塩素ガスを析出させる陽極反応電極電位に影響がなく、水素ガスを析出させる陰極反応にも全く影響がない。

（3）有機物存在下電極電位上昇、活性コーティングの高速損失現象は鉛合金などの他の系電極上では発生せず、白金族金属及びその酸化物系電極上に特有の現象である。