Anodul de titan (cunoscut și sub denumirea de anod acoperit cu oxid metalic pe bază de titan, DSA, anod stabil dimensional) este un material pentru electrozi de înaltă performanță, utilizat pe scară largă în domeniul electrochimiei. Are o rezistență excelentă la coroziune, o activitate catalitică ridicată și o durată lungă de viață.

1. Caracteristicile principale ale anodului de titan
- Stabilitate dimensională: Distanța dintre electrozi rămâne neschimbată în timpul procesului de electroliză, asigurând o tensiune stabilă a celulei.
- Rezistență puternică la coroziune: Potrivit pentru acizi puternici, alcali puternici și medii care conțin Cl⁻, cu o rezistență la coroziune mult mai mare decât cea a anozilor de grafit și plumb.
- Tensiune de funcționare scăzută: Suprapotențial scăzut pentru degajarea de oxigen/clor, economisind 10%-20% energie.
- Durată lungă de viață: În industria clor-alcalină, durata de viață poate ajunge la 6 ani, în timp ce cea a anodului de grafit este de numai 8 luni.
Densitate mare de curent: Suportă 17A/dm² (anodul de grafit are doar 8A/dm²), îmbunătățind eficiența producției.

2. Principalele domenii de aplicare
(1) Industria cloro-alcalină
- Electroliza saramurii pentru producerea de clor și sodă caustică, anodul de titan poate reduce tensiunea celulei și poate îmbunătăți puritatea clorului.
- Înlocuiți anodul de grafit pentru a evita contaminarea electrolitului.
(2) Tratarea apelor uzate
- Oxidare electrocatalitică: Degradează materia organică din apele uzate din industria imprimantă și vopsire, farmaceutică și de cocsificare, cu o rată de eliminare a COD de până la 90%.
- Generator de hipoclorit de sodiu: Electrolizează saramura pentru a genera dezinfectant, utilizat pentru tratarea apelor uzate din spitale și a apei din piscine.
- Tratarea apelor uzate radioactive: Recuperarea electrolitică a metalelor radioactive, cum ar fi uraniul și plutoniul.
(3) Industria galvanizării
- Folosit pentru nichelare, cromare, aur etc. pentru a îmbunătăți uniformitatea stratului de placare și a reduce poluarea cu soluție de placare.
Suprapotențialul de degajare a oxigenului este cu 0,5V mai mic decât cel al anodului de plumb, ceea ce economisește semnificativ energie.
(4) Metalurgie electrolitică
- Extrageți metale precum cuprul, zincul și nichelul, înlocuiți anodul de plumb și evitați contaminarea catodului.
- Potrivit pentru densitate mare de curent (cum ar fi 8000A/m²) și distanță mică între electrozi (5 mm).
(5) Producția de energie nouă și hidrogen
- Producerea de hidrogen prin electroliza apei: Reducerea suprapotențialului de degajare a oxigenului și îmbunătățirea eficienței energetice.
- Baterie în stare solidă: utilizată pentru fabricarea plăcilor pe bază de titan.
(6) Alte aplicații
- Protecție catodică: anticoroziune a structurilor marine din oțel, cu o durată de viață mai mare de 10 ani.
- Sinteză electrochimică: cum ar fi prepararea compușilor organici și a intermediarilor farmaceutici.

3. Procesul de acoperire și selecția
- Acoperiri comune:
- Ruteniu (RuO₂): potrivit pentru industria cloro-alcalină, rezistent la coroziunea Cl⁻.
- Iridiu (IrO₂): rezistență puternică la acizi, potrivit pentru tratarea apelor uzate.
- Acoperire cu platină: utilizată pentru electroliza titanului de înaltă puritate, rezistentă la temperaturi ridicate (600℃).
- Formă structurală: placă, tub, plasă, sârmă etc., poate fi personalizată în funcție de nevoi.

4. Întreținere și prelungirea duratei de viață
- Curățare regulată: clătiți cu apă deionizată după oprire pentru a evita depunerea de calcar.
- Evitați deteriorarea mecanică: deteriorarea stratului de platină va provoca coroziunea rapidă a substratului de titan.
- Activare electrolitică: tratament cu curent invers la fiecare 3000 de ore pentru îndepărtarea stratului de pasivizare.

5. Tendințe viitoare de dezvoltare
- Acoperiri compozite: cum ar fi acoperirile cu gradient de platină-iridiu, reducând și mai mult suprapotențialul de degajare a oxigenului (laboratorul a atins 1,25V).
- Monitorizare inteligentă: senzorii integrați monitorizează pierderea de strat de acoperire în timp real.
- Protecția mediului și noi aplicații energetice: cum ar fi bateriile în stare solidă și producția eficientă de hidrogen.