电化学系统的引擎

THE ENGINE OF ELECTROCHEMICAL SYSTEMS

电极是电化学系统或装置中的“心脏”。 电极性能的优劣直接影响到电化学系统的电解效率、能耗、以及系统能否稳定正常运行。 作为世界领先的贵金属电极的制造商，马赫内托和众多的电化学系统供应商建立了紧密的合作伙伴关系，共同致力于向终端客户提供最佳的解决方案。

钛阳极的发明者

THE ORIGINAL INVENTOR OF TITANIUM ANODES

        20世纪50年代钛阳极得以问世，这一新型电极材料给电化学的工业应用带来了革命性的突破，让许多不可能成为可能。这一切都离不开一个传奇性的发明家Henri Beer和他所创立的MAGNETO公司。
        Beer在酿酒世家Jansen家族的帮助下，在一个废弃的酒窖里建立了研究室来研制神奇的铁氧体磁性粉末（Magnetic Powder），并在1956年和Jansen家族一道以磁性材料的谐音创立了Magneto Chemie公司（原意为马赫内托化学公司）。在研制过程中，Beer为了寻找在此苛刻应用条件下使用的电极材料，发明了不溶性的钛基电镀白金阳极。电镀白金钛阳极在成本、加工、性能方面都比当时可选的石墨材料或纯白金电极要优越。Beer敏锐地认识到这种特殊的由两种金属组成的复合电极也许有着广泛的应用前景，他旋即在1957年申请了这一产品的专利。
        同一年，英国最大的工业公司之一ICI（帝国化学）的也发明了类似产品。但不幸的是，因为Beer在仅仅早于ICI几周前就送交了钛镀白金的专利，导致ICI的专利申请被驳回。无奈下化学巨头ICI找到Magneto公司提出共同开发的建议，双方合作一直持续到1965年。当时，Beer曾提出过用氧化钌涂层来代替昂贵的铂金属，以降低成本和提高电解效率，但是在ICI并没有多少人认可他的工作，而且双方在分手后更是对专利的归属权各执一词，对簿公堂。
        一怒之下，Beer找到了当时在氯碱行业已暂露头角的意大利设备商Denora公司，将电极技术的专利卖给了Denora，并帮助Denora率先在氯碱行业应用了这一新型的阳极技术。凭借这一创新技术，Denora在氯碱设备市场上对ICI的同类业务造成了致命的打击，也算是让Beer出了一口怨气，但也让后人对他的这一行为充满了争议。
        钛阳极的发明被视为是20世纪电化学领域最伟大的发明之一，尤其是Henri Beer所发现的贵金属氧化物电极的电催化特性，更是彻底颠覆了人们对于金属氧化物的传统认知。1986年，Henri Beer被荷兰的Eindhoven大学授予了名誉博士学位，以表彰他在电化学领域做出的杰出贡献。在授勋仪式上，Henri Beer发表感言说道：“我并没有接受过任何正式的高等教育，我现在所获得的一切都来源于我的执着，热情， 直觉和机遇。我的发明并没有让我得到财富，但是让这个世界成为一个更美好的地方。”

电解过程及钛阳极

ELECTROLYSIS AND TITANIUM ANODES

        电解过程（Electrolysis）是指在外加电压的作用下，将电流通过电解质溶液或熔融态物质，从而在阳极和阴极表面产生氧化还原反应的过程。工业电化学领域中的许多应用都属于电解过程，如电解食盐水制取氯碱，金属电镀或电沉积，电解水，电解冶金等等。英国科学家法拉第（1791-1867）在1834年确立了电解过程中最基本和最重要的定律-法拉第电解定律，揭示了电极上通过的电量和电极反应产生的物质的量之间的定量关系M=KQ=KIT。该公式直到今天依然是我们在各种电解过程中计算的基础。
        电极是连接电子导体（如金属导体）和离子导体（如电解质溶液）材料。电极相当于电解反应过程中的催化剂，甚至有时电极本身也参与反应（如可溶性金属阳极等）。传统上，工业电解工程通常采用人造石墨电极或可溶性金属电极。但是由于电极的加工问题以及由于电极溶解造成的尺寸变化，制约了电解过程的顺利实现，或者反应过程中能耗巨大，制约了相关行业的发展。
        直到1957年荷兰人Henri Beer发明了钛基贵金属电极，才给电解过程及其相关行业的发展带来了革命性的突破。钛电极具有尺寸稳定的特性，不会污染电解液，而且由于具有更低的析氯/析氧过电位和更小的极间距，使得电解槽压大幅下降。钛电极的发明被视为是20世纪电化学领域最伟大的发明之一，尤其是Henri Beer所发现的贵金属氧化物电极的电催化特性，更是彻底颠覆了人们对于金属氧化物的传统认知，从而促进了众多高端电解过程的开发和进步。