ടൈറ്റാനിയം ആനോഡ്
ടൈറ്റാനിയം ആനോഡ് (ടൈറ്റാനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ഓക്സൈഡ് പൂശിയ ആനോഡ്, DSA, ഡൈമൻഷണലി സ്റ്റേബിൾ ആനോഡ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) ഇലക്ട്രോകെമിസ്ട്രി മേഖലയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലാണ്. ഇതിന് മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന കാറ്റലറ്റിക് പ്രവർത്തനം, ദീർഘായുസ്സ് എന്നിവയുണ്ട്.
1. ടൈറ്റാനിയം ആനോഡിന്റെ പ്രധാന സവിശേഷതകൾ
- ഡൈമൻഷണൽ സ്റ്റെബിലിറ്റി: വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ പ്രക്രിയയിൽ ഇലക്ട്രോഡ് സ്പേസിംഗ് മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു, ഇത് സ്ഥിരതയുള്ള സെൽ വോൾട്ടേജ് ഉറപ്പാക്കുന്നു.
- ശക്തമായ നാശന പ്രതിരോധം: ഗ്രാഫൈറ്റ്, ലെഡ് ആനോഡുകൾ എന്നിവയേക്കാൾ വളരെ ഉയർന്ന നാശന പ്രതിരോധമുള്ള ശക്തമായ ആസിഡ്, ശക്തമായ ക്ഷാരം, Cl⁻-അടങ്ങിയ മാധ്യമങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യം.
- കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന വോൾട്ടേജ്: ഓക്സിജൻ/ക്ലോറിൻ പരിണാമത്തിന് കുറഞ്ഞ ഓവർപോട്ടൻഷ്യൽ, 10%-20% ഊർജ്ജം ലാഭിക്കുന്നു.
- ദീർഘായുസ്സ്: ക്ലോർ-ആൽക്കലി വ്യവസായത്തിൽ, ആയുസ്സ് 6 വർഷത്തിലെത്താം, അതേസമയം ഗ്രാഫൈറ്റ് ആനോഡിന്റേത് 8 മാസം മാത്രമാണ്.
- ഉയർന്ന വൈദ്യുത സാന്ദ്രത: 17A/dm² പിന്തുണയ്ക്കുന്നു (ഗ്രാഫൈറ്റ് ആനോഡ് 8A/dm² മാത്രമാണ്), ഉൽപ്പാദനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.
2. പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷൻ മേഖലകൾ
(1) ക്ലോർ-ആൽക്കലി വ്യവസായം
- ഉപ്പുവെള്ളത്തിന്റെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിലൂടെ ക്ലോറിൻ, കാസ്റ്റിക് സോഡ എന്നിവ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ടൈറ്റാനിയം ആനോഡ് സെൽ വോൾട്ടേജ് കുറയ്ക്കുകയും ക്ലോറിൻ പരിശുദ്ധി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും.
- ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് മലിനീകരണം ഒഴിവാക്കാൻ ഗ്രാഫൈറ്റ് ആനോഡ് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുക.
(2) മാലിന്യ സംസ്കരണം
- ഇലക്ട്രോകാറ്റലിറ്റിക് ഓക്സിഡേഷൻ: പ്രിന്റിംഗ്, ഡൈയിംഗ്, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, കോക്കിംഗ് മലിനജലം എന്നിവയിൽ 90% വരെ COD നീക്കം ചെയ്യൽ നിരക്കിൽ ജൈവവസ്തുക്കളെ വിഘടിപ്പിക്കുന്നു.
- സോഡിയം ഹൈപ്പോക്ലോറൈറ്റ് ജനറേറ്റർ: ആശുപത്രി മാലിന്യത്തിനും നീന്തൽക്കുളത്തിലെ ജലശുദ്ധീകരണത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്ന അണുനാശിനി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഇലക്ട്രോലൈസ് ചെയ്ത ബ്രൈൻ.
- റേഡിയോ ആക്ടീവ് മലിനജല സംസ്കരണം: യുറേനിയം, പ്ലൂട്ടോണിയം തുടങ്ങിയ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ലോഹങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് വീണ്ടെടുക്കൽ.
(3) ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് വ്യവസായം
- പ്ലേറ്റിംഗ് പാളിയുടെ ഏകീകൃതത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും പ്ലേറ്റിംഗ് ലായനി മലിനീകരണം കുറയ്ക്കുന്നതിനും നിക്കൽ പ്ലേറ്റിംഗ്, ക്രോമിയം പ്ലേറ്റിംഗ്, സ്വർണ്ണ പ്ലേറ്റിംഗ് മുതലായവയ്ക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ഓക്സിജൻ പരിണാമ അമിതശേഷി ലെഡ് ആനോഡിനേക്കാൾ 0.5V കുറവാണ്, ഇത് ഊർജ്ജം ഗണ്യമായി ലാഭിക്കുന്നു.
(4) ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് മെറ്റലർജി
- ചെമ്പ്, സിങ്ക്, നിക്കൽ തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കുക, ലെഡ് ആനോഡ് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുക, കാഥോഡ് മലിനീകരണം ഒഴിവാക്കുക.
- ഉയർന്ന വൈദ്യുത സാന്ദ്രത (8000A/m² പോലുള്ളവ), ഇടുങ്ങിയ ഇന്റർ-ഇലക്ട്രോഡ് സ്പെയ്സിംഗ് (5mm) അവസ്ഥകൾക്ക് അനുയോജ്യം.
(5) പുതിയ ഊർജ്ജവും ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനവും
- ജലത്തിന്റെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴിയുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം: ഓക്സിജന്റെ അമിത പരിണാമം കുറയ്ക്കുകയും ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
- സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററി: ടൈറ്റാനിയം അധിഷ്ഠിത പ്ലേറ്റ് നിർമ്മാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
(6) മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ
- കാഥോഡിക് സംരക്ഷണം: 10 വർഷത്തിലധികം സേവന ജീവിതമുള്ള, സമുദ്ര ഉരുക്ക് ഘടനകളുടെ നാശന പ്രതിരോധം.
- ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ സിന്തസിസ്: ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെയും ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ ഇന്റർമീഡിയറ്റുകളുടെയും തയ്യാറാക്കൽ പോലുള്ളവ.
3. കോട്ടിംഗ് പ്രക്രിയയും തിരഞ്ഞെടുപ്പും
- സാധാരണ കോട്ടിംഗുകൾ:
- റുഥീനിയം (RuO₂): ക്ലോർ-ക്ഷാര വ്യവസായത്തിന് അനുയോജ്യം, Cl⁻ നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കും.
- ഇറിഡിയം (IrO₂): ശക്തമായ ആസിഡ് പ്രതിരോധം, മലിനജല സംസ്കരണത്തിന് അനുയോജ്യം.
- പ്ലാറ്റിനം കോട്ടിംഗ്: ഉയർന്ന താപനിലയെ (600℃) പ്രതിരോധിക്കുന്ന, ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള ടൈറ്റാനിയം വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ഘടനാപരമായ രൂപം: പ്ലേറ്റ്, ട്യൂബ്, മെഷ്, വയർ മുതലായവ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കാം.
4. പരിപാലനവും ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കലും
- പതിവായി വൃത്തിയാക്കൽ: സ്കെയിൽ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ ഷട്ട്ഡൗൺ ചെയ്ത ശേഷം ഡീയോണൈസ്ഡ് വെള്ളത്തിൽ കഴുകുക.
- മെക്കാനിക്കൽ കേടുപാടുകൾ ഒഴിവാക്കുക: പ്ലാറ്റിനം പാളിക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്നത് ടൈറ്റാനിയം അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള നാശത്തിന് കാരണമാകും.
- ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ആക്ടിവേഷൻ: പാസിവേഷൻ പാളി നീക്കം ചെയ്യുന്നതിന് ഓരോ 3000 മണിക്കൂറിലും റിവേഴ്സ് കറന്റ് ട്രീറ്റ്മെന്റ് നടത്തുന്നു.
5. ഭാവി വികസന പ്രവണതകൾ
- കോമ്പോസിറ്റ് കോട്ടിംഗുകൾ: പ്ലാറ്റിനം-ഇറിഡിയം ഗ്രേഡിയന്റ് കോട്ടിംഗുകൾ പോലുള്ളവ, ഓക്സിജൻ പരിണാമത്തിന്റെ അമിത സാധ്യത കൂടുതൽ കുറയ്ക്കുന്നു (ലബോറട്ടറി 1.25V ൽ എത്തിയിരിക്കുന്നു).
- ഇന്റലിജന്റ് മോണിറ്ററിംഗ്: ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സെൻസറുകൾ കോട്ടിംഗ് നഷ്ടം തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കുന്നു.
- പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണവും പുതിയ ഊർജ്ജ പ്രയോഗങ്ങളും: സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ, കാര്യക്ഷമമായ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം എന്നിവ പോലുള്ളവ.