L'ànode de titani (també conegut com a ànode recobert d'òxid metàl·lic a base de titani, DSA, ànode dimensionalment estable) és un material d'elèctrode d'alt rendiment àmpliament utilitzat en el camp de l'electroquímica. Té una excel·lent resistència a la corrosió, una alta activitat catalítica i una llarga vida útil.

1. Característiques principals de l'ànode de titani
- Estabilitat dimensional: l'espaiat dels elèctrodes es manté inalterat durant el procés d'electròlisi, cosa que garanteix un voltatge de cel·la estable.
- Forta resistència a la corrosió: Apte per a àcids forts, àlcalis forts i medis que contenen Cl⁻, amb una resistència a la corrosió que supera amb escreix la dels ànodes de grafit i plom.
- Baixa tensió de funcionament: Baix sobrepotencial per a l'evolució d'oxigen/clor, estalviant entre un 10% i un 20% d'energia.
- Llarga vida útil: en la indústria del clor-àlcali, la vida útil pot arribar als 6 anys, mentre que la de l'ànode de grafit és de només 8 mesos.
- Alta densitat de corrent: Admet 17A/dm² (l'ànode de grafit només és de 8A/dm²), cosa que millora l'eficiència de la producció.

2. Principals àrees d'aplicació
(1) Indústria cloro-àlcali
- L'electròlisi de la salmorra per produir clor i sosa càustica, l'ànode de titani pot reduir el voltatge de la cel·la i millorar la puresa del clor.
- Substituir l'ànode de grafit per evitar la contaminació de l'electròlit.
(2) Tractament d'aigües residuals
- Oxidació electrocatalítica: Degrada la matèria orgànica en aigües residuals d'impressió i tenyit, farmacèutiques i de cocció, amb una taxa d'eliminació de DQO de fins al 90%.
- Generador d'hipoclorit de sodi: electrolitza la salmorra per generar desinfectant, utilitzat per al tractament d'aigües residuals hospitalàries i de piscines.
- Tractament d'aigües residuals radioactives: Recuperació electrolítica de metalls radioactius com l'urani i el plutoni.
(3) Indústria de galvanoplàstia
- S'utilitza per al niquelat, el crom, el daurat, etc. per millorar la uniformitat de la capa de recobriment i reduir la contaminació de la solució de recobriment.
- El sobrepotencial d'evolució d'oxigen és 0,5 V inferior al de l'ànode de plom, cosa que estalvia energia significativament.
(4) Metal·lúrgia electrolítica
- Extreure metalls com el coure, el zinc i el níquel, substituir l'ànode de plom i evitar la contaminació del càtode.
- Apte per a condicions d'alta densitat de corrent (com ara 8000A/m²) i espaiament entre elèctrodes estret (5 mm).
(5) Nova energia i producció d'hidrogen
- Producció d'hidrogen per electròlisi de l'aigua: Reduir el sobrepotencial d'evolució d'oxigen i millorar l'eficiència energètica.
- Bateria d'estat sòlid: utilitzada per a la fabricació de plaques de titani.
(6) Altres aplicacions
- Protecció catòdica: anticorrosió d'estructures d'acer marines, amb una vida útil de més de 10 anys.
- Síntesi electroquímica: com ara la preparació de compostos orgànics i intermediaris farmacèutics.

3. Procés de recobriment i selecció
- Recobriments comuns:
- Ruteni (RuO₂): adequat per a la indústria cloro-àlcali, resistent a la corrosió per Cl⁻.
- Iridi (IrO₂): forta resistència als àcids, adequat per al tractament d'aigües residuals.
- Recobriment de platí: utilitzat per a l'electròlisi de titani d'alta puresa, resistent a altes temperatures (600 ℃).
- Forma estructural: placa, tub, malla, filferro, etc., es pot personalitzar segons les necessitats.

4. Manteniment i prolongació de la vida útil
- Neteja regular: esbandir amb aigua desionitzada després de l'apagada per evitar la deposició de calç.
- Evitar danys mecànics: els danys a la capa de platí provocaran una ràpida corrosió del substrat de titani.
- Activació electrolítica: tractament de corrent invers cada 3000 hores per eliminar la capa de passivació.

5. Tendències de desenvolupament futur
- Recobriments compostos: com ara els recobriments de gradient de platí-iridi, que redueixen encara més el sobrepotencial d'evolució d'oxigen (el laboratori ha arribat a 1,25 V).
- Monitorització intel·ligent: els sensors integrats controlen la pèrdua de recobriment en temps real.
- Protecció del medi ambient i noves aplicacions energètiques: com ara bateries d'estat sòlid i producció eficient d'hidrogen.