titánová anóda
Titánová anóda (tiež známa ako anóda s povlakom z oxidu kovu na báze titánu, DSA, rozmerovo stabilná anóda) je vysoko výkonný elektródový materiál široko používaný v oblasti elektrochémie. Má vynikajúcu odolnosť proti korózii, vysokú katalytickú aktivitu a dlhú životnosť.
1. Základné vlastnosti titánovej anódy
- Rozmerová stabilita: Rozstup elektród zostáva počas procesu elektrolýzy nezmenený, čo zabezpečuje stabilné napätie článku.
- Silná odolnosť proti korózii: Vhodná pre silné kyseliny, silné zásady a médiá obsahujúce Cl⁻, s odolnosťou proti korózii ďaleko prevyšujúcou odolnosť grafitových a olovených anód.
- Nízke prevádzkové napätie: Nízke prepätie pre vývoj kyslíka/chlóru, úspora energie 10 % – 20 %.
- Dlhá životnosť: V priemysle výroby chlóru a alkalických elektród môže životnosť dosiahnuť 6 rokov, zatiaľ čo životnosť grafitovej anódy je iba 8 mesiacov.
- Vysoká prúdová hustota: Podporuje 17 A/dm² (grafitová anóda má iba 8 A/dm²), čo zlepšuje efektivitu výroby.
2. Hlavné oblasti použitia
(1) Chlór-alkalický priemysel
- Elektrolýza soľanky na výrobu chlóru a hydroxidu sodného, titánová anóda môže znížiť napätie článku a zlepšiť čistotu chlóru.
- Vymeňte grafitovú anódu, aby ste predišli kontaminácii elektrolytu.
(2) Čistenie odpadových vôd
- Elektrokatalytická oxidácia: Rozkladá organické látky v odpadových vodách z tlačiarenského a farbiarskeho priemyslu, farmaceutického priemyslu a koksovania s mierou odstránenia COD až 90 %.
- Generátor chlórnanu sodného: Elektrolýza soľanky na výrobu dezinfekčného roztoku, používaného na úpravu odpadových vôd v nemocniciach a bazénoch.
- Čistenie rádioaktívnych odpadových vôd: Elektrolytické získavanie rádioaktívnych kovov, ako je urán a plutónium.
(3) Galvanický priemysel
- Používa sa na niklovanie, chrómovanie, zlatenie atď. na zlepšenie rovnomernosti pokovovanej vrstvy a zníženie znečistenia pokovovacieho roztoku.
- Prepätie vývoja kyslíka je o 0,5 V nižšie ako napätie olovenej anódy, čo výrazne šetrí energiu.
(4) Elektrolytická metalurgia
- Extrahujte kovy ako meď, zinok a nikel, vymeňte olovenú anódu a zabráňte kontaminácii katódy.
- Vhodné pre podmienky vysokej hustoty prúdu (napríklad 8000 A/m²) a úzkej vzdialenosti medzi elektródami (5 mm).
(5) Nová energia a výroba vodíka
- Výroba vodíka elektrolýzou vody: Zníženie prebytočného potenciálu vývoja kyslíka a zlepšenie energetickej účinnosti.
- Pevná batéria: používa sa na výrobu dosiek na báze titánu.
(6) Iné aplikácie
- Katódová ochrana: antikorózna ochrana oceľových konštrukcií pre námorné účely s životnosťou viac ako 10 rokov.
- Elektrochemická syntéza: ako napríklad príprava organických zlúčenín a farmaceutických medziproduktov.
3. Proces a výber náteru
- Bežné nátery:
- Ruténium (RuO₂): vhodné pre chlór-alkalický priemysel, odolné voči korózii spôsobenej Cl⁻.
- Iridium (IrO₂): silná odolnosť voči kyselinám, vhodné na čistenie odpadových vôd.
- Platinový povlak: používa sa na elektrolýzu vysoko čistého titánu, odolný voči vysokým teplotám (600 ℃).
- Konštrukčný tvar: doska, rúrka, sieťovina, drôt atď., je možné prispôsobiť podľa potrieb.
4. Údržba a predĺženie životnosti
- Pravidelné čistenie: po vypnutí opláchnite deionizovanou vodou, aby ste predišli usadzovaniu vodného kameňa.
- Zabráňte mechanickému poškodeniu: poškodenie platinovej vrstvy spôsobí rýchlu koróziu titánového substrátu.
- Elektrolytická aktivácia: ošetrenie spätným prúdom každých 3000 hodín na odstránenie pasivačnej vrstvy.
5. Trendy budúceho vývoja
- Kompozitné povlaky: ako napríklad gradientové povlaky platiny a irídia, ktoré ďalej znižujú nadmerné napätie vývoja kyslíka (laboratórium dosiahlo 1,25 V).
- Inteligentné monitorovanie: integrované senzory monitorujú úbytok náteru v reálnom čase.
- Ochrana životného prostredia a nové energetické aplikácie: ako napríklad polovodičové batérie a efektívna výroba vodíka.