אנודת טיטניום (הידועה גם כאנודה מצופה תחמוצת מתכת מבוססת טיטניום, DSA, אנודה יציבה ממדית) היא חומר אלקטרודה בעל ביצועים גבוהים הנמצא בשימוש נרחב בתחום האלקטרוכימיה. יש לה עמידות מצוינת בפני קורוזיה, פעילות קטליטית גבוהה ואורך חיים ארוך.

1. מאפייני ליבה של אנודת טיטניום
- יציבות ממדית: מרווח האלקטרודות נשאר ללא שינוי במהלך תהליך האלקטרוליזה, מה שמבטיח מתח תא יציב.
- עמידות חזקה בפני קורוזיה: מתאים לחומצות חזקות, אלקליות חזקות ותווכים המכילים כלור, עם עמידות קורוזיה העולה בהרבה על זו של אנודות גרפיט ועופרת.
- מתח הפעלה נמוך: פוטנציאל יתר נמוך לפליטת חמצן/כלור, חיסכון של 10%-20% אנרגיה.
- אורך חיים ארוך: בתעשיית הכלור-אלקלי, תוחלת החיים יכולה להגיע ל-6 שנים, בעוד שזו של אנודת גרפיט היא 8 חודשים בלבד.
- צפיפות זרם גבוהה: תומך ב-17A/dm² (אנודת גרפיט היא רק 8A/dm²), משפר את יעילות הייצור.

2. תחומי יישום עיקריים
(1) תעשיית הכלור-אלקלי
- אלקטרוליזה של מי מלח לייצור כלור וסודה קאוסטית, אנודת טיטניום יכולה להפחית את מתח התא ולשפר את טוהר הכלור.
- החלף את אנודת הגרפיט כדי למנוע זיהום אלקטרוליט.
(2) טיפול בשפכים
- חמצון אלקטרוקטליטי: פירוק חומר אורגני בשפכי דפוס וצביעה, תרופות וקוקינג, עם שיעור סילוק COD של עד 90%.
מחולל נתרן היפוכלוריט: אלקטרוליזה של תמלחת ליצירת חומר חיטוי, המשמש לטיפול בביוב בבתי חולים ובמי בריכות שחייה.
- טיפול בשפכים רדיואקטיביים: שחזור אלקטרוליטי של מתכות רדיואקטיביות כגון אורניום ופלוטוניום.
(3) תעשיית הציפוי האלקטרוני
- משמש לציפוי ניקל, ציפוי כרום, ציפוי זהב וכו' כדי לשפר את אחידות שכבת הציפוי ולהפחית את זיהום תמיסת הציפוי.
- פוטנציאל היתר של התפתחות החמצן נמוך ב-0.5 וולט מזה של אנודת העופרת, מה שחוסך אנרגיה משמעותית.
(4) מטלורגיה אלקטרוליטית
- הפקת מתכות כגון נחושת, אבץ וניקל, החלפת אנודת העופרת והימנעות מזיהום הקתודה.
מתאים לצפיפות זרם גבוהה (כגון 8000A/m²) ולתנאי מרווח צר בין אלקטרודות (5 מ"מ).
(5) ייצור אנרגיה ומימן חדשים
- ייצור מימן על ידי אלקטרוליזה של מים: הפחתת פוטנציאל היתר של התפתחות חמצן ושיפור יעילות האנרגיה.
- סוללת מצב מוצק: משמשת לייצור לוחות מבוססי טיטניום.
(6) יישומים אחרים
- הגנה קתודית: נגד קורוזיה של מבני פלדה ימיים, עם אורך חיים של יותר מ-10 שנים.
- סינתזה אלקטרוכימית: כגון הכנת תרכובות אורגניות וחומרי ביניים פרמצבטיים.

3. תהליך הציפוי ובחירתו
- ציפויים נפוצים:
- רותניום (RuO₂): מתאים לתעשיית הכלור-אלקלי, עמיד בפני קורוזיה של כלור⁻.
אירידיום (IrO₂): עמידות חזקה לחומצות, מתאים לטיפול בשפכים.
- ציפוי פלטינה: משמש לאלקטרוליזה של טיטניום בטוהר גבוה, עמיד בפני טמפרטורה גבוהה (600℃).
- צורה מבנית: צלחת, צינור, רשת, חוט וכו', ניתן להתאמה אישית בהתאם לצרכים.

4. תחזוקה והארכת חיים
- ניקוי קבוע: יש לשטוף במים מזוקקים לאחר הכיבוי כדי למנוע הצטברות אבנית.
- הימנעו מנזק מכני: נזק לשכבת הפלטינה יגרום לקורוזיה מהירה של מצע הטיטניום.
- הפעלה אלקטרוליטית: טיפול בזרם הפוך כל 3000 שעות להסרת שכבת הפסיבציה.

5. מגמות פיתוח עתידיות
- ציפויים מרוכבים: כגון ציפויי פלטינה-אירידיום, המפחיתים עוד יותר את פוטנציאל היתר של פליטת חמצן (המעבדה הגיעה ל-1.25 וולט).
- ניטור חכם: חיישנים משולבים עוקבים אחר אובדן הציפוי בזמן אמת.
- הגנת הסביבה ויישומי אנרגיה חדשים: כגון סוללות מצב מוצק וייצור יעיל של מימן.