टाइटेनियम एनोड (जिसे टाइटेनियम-आधारित धातु ऑक्साइड लेपित एनोड, डीएसए, आयामी स्थिर एनोड के रूप में भी जाना जाता है) एक उच्च-प्रदर्शन इलेक्ट्रोड सामग्री है जिसका व्यापक रूप से इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है। इसमें उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, उच्च उत्प्रेरक गतिविधि और लंबा जीवन है।

1. टाइटेनियम एनोड की मुख्य विशेषताएं
- आयामी स्थिरता: इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान इलेक्ट्रोड रिक्ति अपरिवर्तित रहती है, जिससे स्थिर सेल वोल्टेज सुनिश्चित होता है।
- मजबूत संक्षारण प्रतिरोध: मजबूत एसिड, मजबूत क्षार और Cl⁻-युक्त मीडिया के लिए उपयुक्त, संक्षारण प्रतिरोध ग्रेफाइट और लीड एनोड से कहीं अधिक है।
- कम प्रचालन वोल्टेज: ऑक्सीजन/क्लोरीन विकास के लिए कम ओवरपोटेंशियल, 10%-20% ऊर्जा की बचत।
- लंबा जीवन: क्लोर-क्षार उद्योग में, जीवन काल 6 साल तक पहुंच सकता है, जबकि ग्रेफाइट एनोड का केवल 8 महीने है।
- उच्च धारा घनत्व: 17A/dm² का समर्थन करता है (ग्रेफाइट एनोड केवल 8A/dm² है), उत्पादन दक्षता में सुधार करता है।

2. मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र
(1) क्लोर-क्षार उद्योग
- क्लोरीन और कास्टिक सोडा का उत्पादन करने के लिए नमकीन पानी के इलेक्ट्रोलिसिस, टाइटेनियम एनोड सेल वोल्टेज को कम कर सकता है और क्लोरीन शुद्धता में सुधार कर सकता है।
- इलेक्ट्रोलाइट संदूषण से बचने के लिए ग्रेफाइट एनोड को बदलें।
(2) अपशिष्ट जल उपचार
- इलेक्ट्रोकैटेलिटिक ऑक्सीकरण: मुद्रण और रंगाई, फार्मास्यूटिकल और कोकिंग अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों को विघटित करना, जिसमें COD हटाने की दर 90% तक है।
- सोडियम हाइपोक्लोराइट जनरेटर: नमकीन पानी को इलेक्ट्रोलाइज करके कीटाणुनाशक तैयार किया जाता है, जिसका उपयोग अस्पताल के सीवेज और स्विमिंग पूल के पानी के उपचार के लिए किया जाता है।
- रेडियोधर्मी अपशिष्ट जल उपचार: यूरेनियम और प्लूटोनियम जैसी रेडियोधर्मी धातुओं की विद्युत अपघटनी पुनर्प्राप्ति।
(3) इलेक्ट्रोप्लेटिंग उद्योग
- चढ़ाना परत की एकरूपता में सुधार और चढ़ाना समाधान प्रदूषण को कम करने के लिए निकल चढ़ाना, क्रोमियम चढ़ाना, सोना चढ़ाना, आदि के लिए उपयोग किया जाता है।
- ऑक्सीजन इवोल्यूशन ओवरपोटेंशियल लीड एनोड की तुलना में 0.5V कम है, जिससे ऊर्जा की काफी बचत होती है।
(4) विद्युत अपघटनी धातुकर्म
- तांबा, जस्ता और निकल जैसी धातुओं को निकालें, सीसा एनोड को बदलें और कैथोड संदूषण से बचें।
- उच्च धारा घनत्व (जैसे 8000A/m²) और संकीर्ण अंतर-इलेक्ट्रोड रिक्ति (5 मिमी) स्थितियों के लिए उपयुक्त।
(5) नई ऊर्जा और हाइड्रोजन उत्पादन
- जल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा हाइड्रोजन उत्पादन: ऑक्सीजन विकास की अतिसंभावितता को कम करना और ऊर्जा दक्षता में सुधार करना।
- ठोस अवस्था बैटरी: टाइटेनियम आधारित प्लेट निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।
(6) अन्य अनुप्रयोग
- कैथोडिक संरक्षण: समुद्री इस्पात संरचनाओं का संक्षारण-रोधी, 10 वर्ष से अधिक की सेवा अवधि के साथ।
- विद्युत रासायनिक संश्लेषण: जैसे कार्बनिक यौगिकों और फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती पदार्थों की तैयारी।

3. कोटिंग प्रक्रिया और चयन
- सामान्य कोटिंग्स:
- रूथेनियम (RuO₂): क्लोर-क्षार उद्योग के लिए उपयुक्त, Cl⁻ संक्षारण के प्रति प्रतिरोधी।
- इरिडियम (IrO₂): मजबूत एसिड प्रतिरोध, अपशिष्ट जल उपचार के लिए उपयुक्त।
- प्लैटिनम कोटिंग: उच्च शुद्धता वाले टाइटेनियम इलेक्ट्रोलिसिस के लिए उपयोग किया जाता है, जो उच्च तापमान (600℃) के लिए प्रतिरोधी है।
- संरचनात्मक रूप: प्लेट, ट्यूब, जाल, तार, आदि, जरूरतों के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है।

4. रखरखाव और जीवन विस्तार
- नियमित सफाई: स्केल जमाव से बचने के लिए शटडाउन के बाद विआयनीकृत पानी से धोएं।
- यांत्रिक क्षति से बचें: प्लैटिनम परत को नुकसान पहुंचने से टाइटेनियम सब्सट्रेट का तेजी से क्षरण होगा।
- विद्युत अपघटनी सक्रियण: निष्क्रियता परत को हटाने के लिए प्रत्येक 3000 घंटे पर रिवर्स करंट उपचार।

5. भविष्य के विकास के रुझान
- मिश्रित कोटिंग्स: जैसे प्लैटिनम-इरीडियम ग्रेडिएंट कोटिंग्स, जो ऑक्सीजन विकास की अतिसंभाव्यता को और कम करती हैं (प्रयोगशाला 1.25V तक पहुंच गई है)।
- बुद्धिमान निगरानी: एकीकृत सेंसर वास्तविक समय में कोटिंग के नुकसान की निगरानी करते हैं।
- पर्यावरण संरक्षण और नवीन ऊर्जा अनुप्रयोग: जैसे ठोस-अवस्था बैटरी और कुशल हाइड्रोजन उत्पादन।