Anoda titanium (juga dikenal sebagai anoda berlapis oksida logam berbasis titanium, DSA, Dimensionally Stable Anode) adalah material elektroda berkinerja tinggi yang banyak digunakan dalam bidang elektrokimia. Anoda ini memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, aktivitas katalitik yang tinggi, dan masa pakai yang lama.

1. Karakteristik inti anoda titanium
- Stabilitas dimensi: Jarak elektroda tetap tidak berubah selama proses elektrolisis, memastikan tegangan sel yang stabil.
- Ketahanan korosi yang kuat: Cocok untuk asam kuat, alkali kuat, dan media yang mengandung Cl⁻, dengan ketahanan korosi yang jauh melebihi anoda grafit dan timbal.
- Tegangan operasi rendah: Potensial berlebih rendah untuk evolusi oksigen/klorin, menghemat energi 10%-20%.
- Umur panjang: Dalam industri klor-alkali, umur pakainya dapat mencapai 6 tahun, sedangkan anoda grafit hanya 8 bulan.
- Kepadatan arus tinggi: Mendukung 17A/dm² (anoda grafit hanya 8A/dm²), meningkatkan efisiensi produksi.

2. Area aplikasi utama
(1) Industri klor-alkali
- Elektrolisis air garam untuk menghasilkan klorin dan soda kaustik, anoda titanium dapat mengurangi tegangan sel dan meningkatkan kemurnian klorin.
- Ganti anoda grafit untuk menghindari kontaminasi elektrolit.
(2) Pengolahan Air Limbah
- Oksidasi elektrokatalitik: Menghancurkan bahan organik dalam air limbah percetakan dan pewarnaan, farmasi, dan kokas, dengan tingkat penghilangan COD hingga 90%.
- Generator natrium hipoklorit: Elektrolisis air garam untuk menghasilkan disinfektan, digunakan untuk pengolahan limbah rumah sakit dan air kolam renang.
- Pengolahan air limbah radioaktif: Pemulihan elektrolitik logam radioaktif seperti uranium dan plutonium.
(3) Industri elektroplating
- Digunakan untuk pelapisan nikel, pelapisan kromium, pelapisan emas, dll. untuk meningkatkan keseragaman lapisan pelapisan dan mengurangi polusi larutan pelapisan.
- Potensial berlebih evolusi oksigen 0,5V lebih rendah daripada anoda timbal, yang menghemat energi secara signifikan.
(4) Metalurgi elektrolit
- Ekstraksi logam seperti tembaga, seng, dan nikel, ganti anoda timbal, dan hindari kontaminasi katoda.
- Cocok untuk kondisi kepadatan arus tinggi (seperti 8000A/m²) dan jarak antar elektroda sempit (5 mm).
(5) Energi baru dan produksi hidrogen
- Produksi hidrogen dengan elektrolisis air: Mengurangi kelebihan potensial evolusi oksigen dan meningkatkan efisiensi energi.
- Baterai solid-state: digunakan untuk pembuatan pelat berbahan dasar titanium.
(6) Aplikasi lainnya
- Perlindungan katodik: anti-korosi struktur baja laut, dengan masa pakai lebih dari 10 tahun.
- Sintesis elektrokimia: seperti persiapan senyawa organik dan zat antara farmasi.

3. Proses pelapisan dan pemilihan
- Pelapis umum:
- Rutenium (RuO₂): cocok untuk industri klor-alkali, tahan terhadap korosi Cl⁻.
- Iridium (IrO₂): tahan asam kuat, cocok untuk pengolahan air limbah.
- Lapisan platinum: digunakan untuk elektrolisis titanium kemurnian tinggi, tahan terhadap suhu tinggi (600℃).
- Bentuk struktur: pelat, tabung, jaring, kawat, dll., dapat disesuaikan menurut kebutuhan.

4. Pemeliharaan dan perpanjangan umur
- Pembersihan rutin: bilas dengan air deionisasi setelah dimatikan untuk menghindari endapan kerak.
- Hindari kerusakan mekanis: kerusakan pada lapisan platinum akan menyebabkan korosi cepat pada substrat titanium.
- Aktivasi elektrolit: perawatan arus balik setiap 3000 jam untuk menghilangkan lapisan pasivasi.

5. Tren pengembangan masa depan
- Pelapis komposit: seperti pelapis gradien platinum-iridium, yang selanjutnya mengurangi kelebihan potensial evolusi oksigen (laboratorium telah mencapai 1,25V).
- Pemantauan cerdas: sensor terintegrasi memantau hilangnya lapisan secara real-time.
- Perlindungan lingkungan dan aplikasi energi baru: seperti baterai solid-state dan produksi hidrogen yang efisien.