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硫酸锰溶液的电解---电解机理
[导读]
    电解二氧化锰阴、阳极电化学过程的机理比较复杂，其总反应为
               MnSO4+2H2O===MnO2+H2SO4+H2                  (1)
具有高电阻的钝化膜使钛具有很优良的而腐蚀性能。在钛作为阳极时，由于阳极电流的致钝作用，使钛外表的钝化膜不断增厚，使电解过程的槽电压急剧上升电耗增加，直至电解过程无法继续进行。围绕着如何防止钛阳极钝化，并且提高其应用时的电流密度，以期降低电耗，提高生产率，各国研究者们提出了许多解决方案。其中采用Ti板喷砂处理或选用Ti-Mn合金层阳极，是解决Ti板钝化较好的方案。
    电解MnO
2阳极过程主要发生如下析O2和析出MnO2两个竞争反应：
            O2+4H++4e-===2H2O                       (1)
    当Po2=100Pa,
           φ25=-
           φ40=-
           φ60=-
           φ80=-
           φ100=-
          MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O                (2)
    当[Mn2+]=1mol/L,
         φ25=-
         φ40=-
         φ60=-
         φ80=-
         φ100=-
    反应(1)和反应(2)式的φ值可以看出，升高温度上述两反应的标准φӨ之间的差值影响并不大，而pH的大小对其差值的影响却是很显著的。
    将图1和图2中相应条件的pH代入上述(1)和(2)反应温度的平衡电势φ式中，我们制作了φ-[H+]图(见图4)，φ-[SO42-]T图(图5)和φ-温度图(图6)。
    从图5和图6可以看出：温度升高和增大[SO42-]T,φ2与φ1均下降，而且φ1-φ2差值增大。说明采用高浓度[SO42-]T溶液和高温电解有利于MnO2的优先析出。
    从MeSO4-H2SO4-H2O系φ-[H+]T图(图4)看出，对于给定[SO42-]T浓度的溶液而言，在电解开始时(即[H+]T=0时)φ1-φ2差值最大，这时MnO2优先析出。到电解后期(即[H+]T增大，φ1-φ2差值为零)，MnO2和O2同时析出。说明要得到高的阳极电流效率，[H+]T的升高受到限制。说明采用高温和高浓度[SO42-]T浓液电解，有利于MnO2的优先析出。上列各点均为我们进行的MnO2电解试验结果所证实。
    钟少林详细进行了电解MnO2电极反应机理的研究，其研究结果如下：
    用玻璃碳电极，在Na2SO4·L-1,MnSO4·L-1,温度25~35℃的中性溶液中，进行了稳态极化曲线法、旋转圆盘电极稳态极化曲线法、线性电势扫描伏安法、卷积扫描电