տիտանի անոդ
Տիտանի անոդը (հայտնի է նաև որպես տիտանի վրա հիմնված մետաղական օքսիդով պատված անոդ, DSA, Dimensionally Stable Anode) բարձր արդյունավետությամբ էլեկտրոդային նյութ է, որը լայնորեն կիրառվում է էլեկտրաքիմիայի ոլորտում: Այն ունի գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն, բարձր կատալիտիկ ակտիվություն և երկար ծառայության ժամկետ:
1. Տիտանի անոդի հիմնական բնութագրերը
- Չափսերի կայունություն. էլեկտրոդների միջև հեռավորությունը մնում է անփոփոխ էլեկտրոլիզի գործընթացի ընթացքում՝ ապահովելով կայուն բջջի լարում։
- Ուժեղ կոռոզիոն դիմադրություն. Հարմար է ուժեղ թթվային, ուժեղ ալկալիային և Cl⁻ պարունակող միջավայրերի համար, որն ունի կոռոզիոն դիմադրություն, որը զգալիորեն գերազանցում է գրաֆիտի և կապարի անոդների դիմադրությունը։
- Ցածր աշխատանքային լարում. թթվածնի/քլորի արտազատման ցածր գերլարում, խնայելով 10%-20% էներգիա։
- Երկար ծառայության ժամկետ. Քլոր-ալկալային արդյունաբերության մեջ ծառայության ժամկետը կարող է հասնել 6 տարվա, մինչդեռ գրաֆիտային անոդինը՝ ընդամենը 8 ամսվա։
- Բարձր հոսանքի խտություն. Աջակցում է 17A/dm² (գրաֆիտային անոդը ընդամենը 8A/dm² է), բարելավելով արտադրության արդյունավետությունը։
2. Հիմնական կիրառման ոլորտները
(1) Քլոր-ալկալային արդյունաբերություն
- Աղաջրի էլեկտրոլիզ՝ քլոր և կծու սոդա ստանալու համար, տիտանի անոդը կարող է նվազեցնել բջիջների լարումը և բարելավել քլորի մաքրությունը։
- Փոխարինեք գրաֆիտային անոդը՝ էլեկտրոլիտի աղտոտումից խուսափելու համար:
(2) Կեղտաջրերի մաքրում
- Էլեկտրակատալիզային օքսիդացում. Քայքայում է օրգանական նյութը տպագրության և ներկման, դեղագործության և կոքսացման կեղտաջրերում՝ մինչև 90% COD հեռացման արագությամբ։
- Նատրիումի հիպոքլորիտի գեներատոր. էլեկտրոլիզացնում են աղաջուրը՝ ախտահանիչ լուծույթ ստանալու համար, որն օգտագործվում է հիվանդանոցային կոյուղու և լողավազանների ջրի մաքրման համար:
- Ռադիոակտիվ կեղտաջրերի մաքրում. ռադիոակտիվ մետաղների, ինչպիսիք են ուրանը և պլուտոնիումը, էլեկտրոլիտիկ վերականգնում:
(3) Էլեկտրական ծածկույթների արդյունաբերություն
- Օգտագործվում է նիկելապատման, քրոմապատման, ոսկեպատման և այլնի համար՝ ծածկույթի շերտի միատարրությունը բարելավելու և ծածկույթի լուծույթի աղտոտվածությունը նվազեցնելու համար:
- Թթվածնի արտանետման գերպոտենցիալը 0.5 Վ-ով ցածր է կապարե անոդի համեմատ, ինչը զգալիորեն խնայում է էներգիա։
(4) Էլեկտրոլիտային մետալուրգիա
- Արդյունահանեք մետաղներ, ինչպիսիք են պղինձը, ցինկը և նիկելը, փոխարինեք կապարի անոդը և խուսափեք կաթոդի աղտոտումից։
- Հարմար է բարձր հոսանքի խտության (օրինակ՝ 8000A/m²) և էլեկտրոդների միջև նեղ հեռավորության (5 մմ) պայմաններում։
(5) Նոր էներգիայի և ջրածնի արտադրություն
- Ջրածնի արտադրություն ջրի էլեկտրոլիզի միջոցով. նվազեցնել թթվածնի արտազատման գերներուժը և բարելավել էներգաարդյունավետությունը։
- Պինդ վիճակի մարտկոց. օգտագործվում է տիտանի վրա հիմնված թիթեղների արտադրության համար:
(6) Այլ կիրառություններ
- Կաթոդային պաշտպանություն՝ ծովային պողպատե կառուցվածքների հակակոռոզիոն պաշտպանություն, ավելի քան 10 տարի ծառայության ժամկետով։
- Էլեկտրաքիմիական սինթեզ. օրինակ՝ օրգանական միացությունների և դեղագործական միջանկյալ նյութերի ստացում։
3. Ծածկույթի գործընթացը և ընտրությունը
- Հաճախ օգտագործվող ծածկույթներ՝
- Ռութենիում (RuO₂): հարմար է քլոր-ալկալային արդյունաբերության համար, դիմացկուն է Cl⁻ կոռոզիային։
- Իրիդիում (IrO₂): ուժեղ թթվակայունություն, հարմար է կեղտաջրերի մաքրման համար:
- Պլատինե ծածկույթ. օգտագործվում է բարձր մաքրության տիտանի էլեկտրոլիզի համար, դիմացկուն է բարձր ջերմաստիճանին (600℃):
- Կառուցվածքային ձև՝ ափսե, խողովակ, ցանց, մետաղալար և այլն, կարող է հարմարեցվել կարիքներին համապատասխան:
4. Սպասարկում և կյանքի երկարացում
- Կանոնավոր մաքրում. անջատելուց հետո լվանալ ապաիոնացված ջրով՝ թեփի կուտակումից խուսափելու համար:
- Խուսափեք մեխանիկական վնասվածքներից. պլատինե շերտի վնասումը կհանգեցնի տիտանի հիմքի արագ կոռոզիայի:
- Էլեկտրոլիտիկ ակտիվացում. հակադարձ հոսանքի մշակում յուրաքանչյուր 3000 ժամը մեկ՝ պասիվացման շերտը հեռացնելու համար։
5. Ապագա զարգացման միտումներ
- Կոմպոզիտային ծածկույթներ. ինչպիսիք են պլատինե-իրիդիումային գրադիենտային ծածկույթները, որոնք էլ ավելի են նվազեցնում թթվածնի արտազատման գերլարումը (լաբորատորիայում լարումը հասել է 1.25 Վ-ի):
- Խելացի մոնիթորինգ. ինտեգրված սենսորները հետևում են ծածկույթի կորստին իրական ժամանակում:
- Շրջակա միջավայրի պաշտպանություն և նոր էներգետիկ կիրառություններ. ինչպիսիք են պինդ վիճակի մարտկոցները և ջրածնի արդյունավետ արտադրությունը։