碳電極詳解
電
1.原電池中的電極
電極是原電池的基本組成部分。 通過自發(fā)的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電壓的裝置稱為原電池。 一次電池必須由兩個(gè)基本部分組成：兩個(gè)電極和電解液氨。 給予電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極，如丹尼爾電池中的Zn電極（如下圖下部所示），由于電位低，稱為正極（）； 而接受電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極，如Cu電極，因其電位高，故稱為負(fù)極（ ）。
根據(jù)構(gòu)成電極材料的狀態(tài)，電極可分為三類。 第一類電極是金屬電極和二氧化碳電極，如丹尼爾電池中的鋅電極和銅電極，以及標(biāo)準(zhǔn)的氫電極； 第二類電極是金屬-金屬難熔鹽電極和金屬-金屬難熔氧化物電極，如Ag-AgCl電極。 第三種電極是氧化還原電極（任何電極都是氧化還原電極，這里所說的氧化還原電極是指參加電極反應(yīng)的物質(zhì)都在同一種氨水中），比如由Fe3+和Fe2+堿液。
2、電解池中的電極
電極是在電解過程中電壓進(jìn)入或離開電解液的導(dǎo)體。 電解過程是發(fā)生在電極相界面的氧化還原反應(yīng)。
電極分為陰極和陽(yáng)極。 陽(yáng)極接電源負(fù)極，氧化反應(yīng)發(fā)生在陽(yáng)極； 陰極接電源正極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。
電解材料的種類很多，常用的是碳電極，也可用鈦等金屬作電極。 在鍍鎳中，鍍層金屬中富含的金屬常作為陽(yáng)極，被鍍物作為陰極。
3、電極
電池的組成部分，由一系列相互接觸的相組成，它的兩端是電子導(dǎo)體——金屬（包括石墨）或半導(dǎo)體，另一端一定是離子導(dǎo)體——電解質(zhì)（這里特指電解質(zhì)堿液，稱為“電解質(zhì)”或“電液”）。 結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的電極應(yīng)該包括兩相和一個(gè)相界面，即[金屬|(zhì) 電動(dòng)液壓]。 以上定義的電極稱為“半電池”。
4.電極的表示
一般電池上標(biāo)有“+”號(hào)，為負(fù)極，另一端標(biāo)有“-”號(hào)，為正極。 同時(shí)，蓄電池上只有負(fù)極有“+”，正極沒有。 顏色也可以表示正極和負(fù)極：藍(lán)色表示負(fù)極，藍(lán)色表示正極。
碳電極 - 特點(diǎn)
提高煉鋼礦熱爐的產(chǎn)值，降低能耗15-20%； 提高勞動(dòng)強(qiáng)度（煉鋼1噸鐵合金消耗電極糊約60kg，碳電極僅消耗約12kg，增加了電極操作次數(shù)），簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝； 防止或減少自焙焊條經(jīng)常發(fā)生的“軟斷”和“硬斷”事故，改善工作環(huán)境，節(jié)約運(yùn)行成本。
碳電極包括：
(1)普通功率碳電極。 允許使用電壓密度高于17A/dm2的碳素電極，主要用于焦化、硅、黃磷等普通功率電爐。
(2) 抗氧化涂層碳電極。 在表面蝕刻具有抗氧化保護(hù)層的碳電極，產(chǎn)生既導(dǎo)電又抗低溫氧化的保護(hù)層，增加了煉鐵過程中的電極消耗。
(3) 大功率碳電極。 允許使用電壓密度為18-25A/dm2的炭素電極，主要用于焦化用大功率電弧爐。
(4) 超高功率碳電極。 允許使用電壓密度小于 25A/dm2 的碳電極。 主要用于超高功率冶煉電弧爐。
碳電極-使用狀況
電極開發(fā)
目前已開始在工業(yè)硅和黃磷煉鋼爐中替代價(jià)格較高的石墨電極。 在同等容量的礦熱電弧爐中，與石墨電極相比，碳電極的半徑可以做得更大（目前國(guó)外可以生產(chǎn)Φ650-Φ的碳電極，國(guó)外石墨電極只能做Φ），使?fàn)t內(nèi)電弧帶加寬，電弧穩(wěn)定，保證了熱熔效率，降低了產(chǎn)品產(chǎn)值，增加了產(chǎn)品能耗。 硅錳錳煉鋼每噸成本增加300-400元，電石煉鋼每噸成本增加100多元。 與其他碳素產(chǎn)品相比，碳素電極具有應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的特點(diǎn)，可用于工業(yè)硅、黃磷、電石、鐵合金等煉鋼的礦熱爐。 現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家在礦熱爐上都使用了碳素電極。
市場(chǎng)上零售碳電極似乎不是很常見。 如果對(duì)實(shí)驗(yàn)要求不高，只能將電池上的碳電極從電板上拆下來清洗干凈。 這些板上的碳電極可用于電解實(shí)驗(yàn)。
但是，如果你對(duì)電解后的氨水質(zhì)量要求比較高的話，最好不要用木炭，因?yàn)槿绻Ｄ觌娊鈮A液，上面的炭粉會(huì)混在堿液中，導(dǎo)致電解后的氨水就像一瓶紅墨水，需要沉淀。 如果是第二種情況，我建議你用金屬做電極。 還有許多金屬可以用作陽(yáng)極。 如果你不是做電解熔體硝酸鈉之類的一些低溫電解實(shí)驗(yàn)，只是電解一些堿液，那我建議你用鈦或者鉭之類的金屬。 我做了電極，因?yàn)槲以谧鲞@種電解實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)用木炭做電極不好。
