Электролизеры сурьмы должны быть спроектированы как коррозионно-стойкие материалы, в основном по следующим основным причинам:

Рабочая среда электролизеров сурьмы полна коррозионных угроз. С одной стороны, существует сильная кислотная/щелочная эрозия, такая как концентрированная серная кислота, концентрированная соляная кислота или среда высококонцентрированной плавиковой кислоты. Концентрация плавиковой кислоты, превышающая 15%, серьезно разъедает поверхность электрода сурьмы и даже приводит к ее растворению и выделению токсичных соединений сурьмы. С другой стороны, существуют условия высокой температуры и высокого давления. Во время высокотемпературного электролиза реакция окисления сурьмы усиливается, и стабильность материала снижается. Например, в среде сульфидной коррозии выше 240 °C электрод сурьмы легко реагирует с водородом, образуя пузырьки метана, что приводит к межкристаллитному разрушению.

Хотя материалы сурьмы по своей природе устойчивы к коррозии, при определенных условиях они представляют опасность. Одна из них — селективная коррозия, которая легко окисляется в сильных окисляющих кислотах. Однажды на химическом заводе по ошибке подключили 40% плавиковую кислоту к электролитической ячейке сурьмяного электрода, что привело к растворению электрода и несчастному случаю. Вторая — риск гальванической коррозии. Сурьма контактирует с другими металлами, образуя первичную ячейку в электролите, ускоряя коррозию металлов с низким потенциалом.

Коррозия напрямую приведет к снижению эффективности электролитической ячейки и угрозам безопасности. Конструктивно коррозия вызывает утечку корпуса резервуара и нарушение герметичности, что приводит к утечке щелочи, утечке газа и другим проблемам. После длительной эксплуатации резервуар необходимо остановить для технического обслуживания. С точки зрения эффективности электролиза продукты коррозии загрязняют электролит, увеличивают сопротивление раствора и вызывают повышение напряжения в резервуаре и снижение эффективности тока. Срок службы электрода также сократится. Частая коррозия требует замены электрода, что увеличивает производственные затраты.

Использование коррозионно-стойких материалов может значительно сократить долгосрочные затраты и повысить безопасность. Традиционные сурьмяные электролизеры постепенно заменяются титановыми сплавами, нержавеющей сталью или композитными материалами. Например, титановые пластины широко используются в востребованных электролитических процессах из-за их малого веса, высокой прочности и превосходной коррозионной стойкости. Несмотря на высокую первоначальную стоимость, срок службы длительный, что может сократить количество остановок для технического обслуживания, предотвратить утечку токсичных веществ и избежать загрязнения окружающей среды.

В настоящее время выбор материалов для электролизеров имеет тенденцию к диверсификации. Используются композитные материалы, такие как пластины из свинцово-сурьмяного сплава, ПВХ и стекловолокно. Материалы из ПВХ часто используются в электролитических ячейках с ионной мембраной. Также развиваются технологии модификации поверхности, такие как платиновое покрытие или покрытие каталитически активными материалами поверхности электрода для повышения коррозионной стойкости и эффективности электролиза. В будущем новые композитные материалы и технологии модификации поверхности будут способствовать развитию электролизеров в направлении высокой эффективности, долговечности и защиты окружающей среды.