Anoda tytanowa (znana również jako anoda powlekana tlenkiem metalu na bazie tytanu, DSA, Dimensionally Stable Anode) to wysokowydajny materiał elektrodowy szeroko stosowany w dziedzinie elektrochemii. Ma doskonałą odporność na korozję, wysoką aktywność katalityczną i długą żywotność.

1. Podstawowe cechy anody tytanowej
- Stabilność wymiarowa: Odstępy między elektrodami pozostają niezmienne podczas procesu elektrolizy, co zapewnia stabilne napięcie ogniwa.
- Wysoka odporność na korozję: Nadaje się do stosowania w środowiskach zawierających silne kwasy, silne zasady i Cl⁻, a odporność na korozję znacznie przewyższa anody grafitowe i ołowiane.
- Niskie napięcie robocze: Niski nadpotencjał wydzielania tlenu/chloru pozwala zaoszczędzić 10%-20% energii.
- Długa żywotność: W przemyśle chloro-alkalicznym żywotność anody może sięgać 6 lat, podczas gdy anoda grafitowa ma żywotność zaledwie 8 miesięcy.
- Wysoka gęstość prądu: obsługuje 17A/dm² (anoda grafitowa ma natężenie tylko 8A/dm²), co poprawia wydajność produkcji.

2. Główne obszary zastosowań
(1) Przemysł chloro-alkaliczny
- Elektroliza solanki w celu produkcji chloru i sody kaustycznej, anoda tytanowa może zmniejszyć napięcie ogniwa i poprawić czystość chloru.
- Wymień anodę grafitową, aby zapobiec zanieczyszczeniu elektrolitu.
(2) Oczyszczanie ścieków
- Utlenianie elektrokatalityczne: degradacja materii organicznej w ściekach drukarskich i farbiarskich, farmaceutycznych i koksowniczych, ze stopniem usuwania ChZT sięgającym 90%.
- Generator podchlorynu sodu: elektroliza solanki w celu wytworzenia środka dezynfekującego, stosowanego do oczyszczania ścieków szpitalnych i wody w basenach.
- Oczyszczanie ścieków radioaktywnych: Elektrolityczne odzyskiwanie metali radioaktywnych, takich jak uran i pluton.
(3) Przemysł galwaniczny
- Stosowany do niklowania, chromowania, złocenia itp. w celu poprawy jednorodności warstwy galwanicznej i zmniejszenia zanieczyszczenia roztworu galwanicznego.
- Nadpotencjał wydzielania tlenu jest o 0,5 V niższy niż w przypadku anody ołowianej, co pozwala na znaczną oszczędność energii.
(4) Metalurgia elektrolityczna
- Wyekstrahuj metale takie jak miedź, cynk i nikiel, wymień anodę ołowianą i unikaj zanieczyszczenia katody.
- Nadaje się do warunków dużej gęstości prądu (np. 8000 A/m²) i wąskiego odstępu między elektrodami (5 mm).
(5) Nowa energia i produkcja wodoru
- Produkcja wodoru poprzez elektrolizę wody: zmniejszenie nadpotencjału wydzielania tlenu i poprawa efektywności energetycznej.
- Bateria ze stałym elektrolitem: stosowana do produkcji płytek na bazie tytanu.
(6) Inne zastosowania
- Ochrona katodowa: ochrona antykorozyjna konstrukcji stalowych morskich, o okresie użytkowania ponad 10 lat.
- Synteza elektrochemiczna: np. przygotowywanie związków organicznych i półproduktów farmaceutycznych.

3. Proces powlekania i wybór
- Powłoki powszechnie stosowane:
- Ruten (RuO₂): odpowiedni dla przemysłu chloro-alkalicznego, odporny na korozję Cl⁻.
- Iryd (IrO₂): wysoka odporność na kwasy, nadaje się do oczyszczania ścieków.
- Powłoka platynowa: stosowana do elektrolizy tytanu o wysokiej czystości, odporna na wysoką temperaturę (600℃).
- Forma konstrukcyjna: płyta, rura, siatka, drut itp. może być dostosowana do potrzeb.

4. Konserwacja i przedłużenie żywotności
- Regularne czyszczenie: po wyłączeniu urządzenia należy je przepłukać dejonizowaną wodą, aby zapobiec osadzaniu się kamienia.
- Unikać uszkodzeń mechanicznych: uszkodzenie warstwy platynowej spowoduje szybką korozję podłoża tytanowego.
- Aktywacja elektrolityczna: obróbka prądem wstecznym co 3000 godzin w celu usunięcia warstwy pasywacyjnej.

5. Przyszłe trendy rozwojowe
- Powłoki kompozytowe: takie jak powłoki gradientowe platynowo-irydowe, dodatkowo redukujące nadpotencjał wydzielania tlenu (w laboratorium osiągnięto 1,25 V).
- Inteligentny monitoring: zintegrowane czujniki monitorują utratę powłoki w czasie rzeczywistym.
- Ochrona środowiska i nowe zastosowania energii, takie jak baterie ze stałym elektrolitem i efektywna produkcja wodoru.