阳极效应

湿润性变化，另一方面又是由于氟离子放电而 改变了阳极气体组成，或者改变了碳阳极的表 面性质，从而使电解质对阳极的湿润性骤然恶 化，于是发生了阳极效应。
综上所述，发生阳极效应的共同特点是，电
解质中氧化铝浓度降低，在工业铝电解槽上，当
在正常状态并在适当低的温度下电解时，阳极效
应趋向于较低的氧化铝浓度（0.5～1.0%）发生； 当电解质温度过低时，效应可在2%左右浓度下发 生，若电解质过热时，不发生阳极效应。
产生原因
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电解质中缺少氧化铝； 电流密度大，易发生阳极效应，电流密 度越大，发生效应时的氧化铝浓度越高， 反之亦然 。 发生阳极效应时的最低电流密度为“临 界电流密度”。
阳极效应机理－湿润性理论
该理论认为发生阳极效应是由于电解液对阳极的湿润性 改变所致。当电解液内氧化铝浓度高时，电解液对阳极的湿 润性很好，阳极过程中产生的气泡很容易从阳极上排挤掉； 当氧化铝浓度降低时，电解液对阳极的湿润性变坏，阳极上 的气泡不易被排开，于是小气泡合并成大气泡，最终在阳极 底掌形成一个气膜层，从而发生阳极效应。 在发生阳极效应时，向电解质中添加氧化铝，电解液对 阳极的湿润性重新变好，于是阳极气膜遭到破坏，效应熄灭， 恢复正常电解过程。
阳极效应
ຫໍສະໝຸດ Baidu义
阳极效应是铝电解过程中发生在阳极上的
一种特殊现象。当发生阳极效应时，在阳极与电解 质接触的周边上出现许多细小的电孤光，槽电压上 升到数十伏，电解质停止沸腾，并以小滴状在阳极
周边上飞溅，大型电解槽上部结构出现微微颤动，
并伴有响声。
现象
研究发现，在阳极效应发生期间，阳极
气体成分发生了明显变化，一氧化碳气体上升
将电解质与阳极隔开，于是效应发生。
3、静电引力理论
该理论认为发生阳极效应是由于阳极—气体
之间的静电引力所引起。在含氧化合物的电解质
是气泡带正电荷，所以气泡能从阳极上排出，当
电解质里氧化物缺乏时，气泡就带负电荷，于是
被阳极吸引住，引起效应发生。
4、综合理论
这种理论是一、二种理论的综合，即认
为发生阳极效应一方面是由于电解质对阳极的
到60%左右，二氧化碳气体下降到20%左右，另
有20%左右的四氟化碳（CF4）气体。四氟化碳 气体的出现，标志着阳极上出现了氟离子放电。
现象
阳极效应现象：
1.
2.
3. 4.
阳极周围发生明亮的小火花，伴劈啪声； 阳极周围的电解质如被气体拨开，阳极与 电解质界面上的气泡不再大量析出； 电解质不再沸腾； 电压急剧上升（4V→30~50，甚至 100V），灯亮；
θ θ
(a) 正常生产
(b)发生效应时
电解质对阳极底掌的湿润性
2、氟离子放电理论
这种理论则认为阳极效应是由于阳极过程发 生了改变，即氟离子放电所为。该理论的依据是， 阳极效应发生前和发生中，阳极气体中除了二氧 化碳和一氧化碳之外，还含有四氟化碳气体。在
临近阳极效应时，阳极气体中含有少量四氟化碳
（0.4～2%），而效应发生时，四氟化碳气体含 量上升到15～35%。
理论认为，在氧化铝浓度高时，电解质中
铝—氧—氟离子中氧离子的比例较大，此时阳极
上理应氧离子放电，但在氧化铝浓度很低时（2% 以下），氟离子比例增大，这给氟离子与氧离子 共同放电创造了条件，当这两种离子一起在阳极 上放电时，阳极过程更加迟滞，阳极从活化状态
转向钝化状态，阳极气体开始大量积聚在阳极上，