ටයිටේනියම් ඇනෝඩය
ටයිටේනියම් ඇනෝඩය (ටයිටේනියම් මත පදනම් වූ ලෝහ ඔක්සයිඩ් ආලේපිත ඇනෝඩය, DSA, Dimensionally Stable Anode ලෙසද හැඳින්වේ) යනු විද්යුත් රසායන විද්යා ක්ෂේත්රයේ බහුලව භාවිතා වන ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්යයකි. එයට විශිෂ්ට විඛාදන ප්රතිරෝධයක්, ඉහළ උත්ප්රේරක ක්රියාකාරිත්වයක් සහ දිගු ආයු කාලයක් ඇත.
1. ටයිටේනියම් ඇනෝඩයේ මූලික ලක්ෂණ
- මාන ස්ථායිතාව: විද්යුත් විච්ඡේදක ක්රියාවලියේදී ඉලෙක්ට්රෝඩ පරතරය නොවෙනස්ව පවතින අතර, ස්ථායී සෛල වෝල්ටීයතාවය සහතික කරයි.
- ප්රබල විඛාදන ප්රතිරෝධය: ග්රැෆයිට් සහ ඊයම් ඇනෝඩවලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි විඛාදන ප්රතිරෝධයක් සහිත ප්රබල අම්ල, ප්රබල ක්ෂාර සහ Cl⁻ අඩංගු මාධ්ය සඳහා සුදුසු වේ.
- අඩු මෙහෙයුම් වෝල්ටීයතාවය: ඔක්සිජන්/ක්ලෝරීන් පරිණාමය සඳහා අඩු අධි විභවයක්, 10%-20% ශක්තිය ඉතිරි කරයි.
- දිගු ආයු කාලය: ක්ලෝර-ක්ෂාර කර්මාන්තයේ ආයු කාලය අවුරුදු 6 දක්වා ළඟා විය හැකි අතර, ග්රැෆයිට් ඇනෝඩයේ ආයු කාලය මාස 8 ක් පමණි.
- ඉහළ ධාරා ඝනත්වය: 17A/dm² (මිනිරන් ඇනෝඩය 8A/dm² පමණි) සඳහා සහය දක්වයි, නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි.
2. ප්රධාන යෙදුම් ක්ෂේත්ර
(1) ක්ලෝර-ක්ෂාර කර්මාන්තය
- ක්ලෝරීන් සහ කෝස්ටික් සෝඩා නිපදවීමට අති ක්ෂාර විද්යුත් විච්ඡේදනය කිරීම, ටයිටේනියම් ඇනෝඩය සෛල වෝල්ටීයතාවය අඩු කර ක්ලෝරීන් සංශුද්ධතාවය වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
- ඉලෙක්ට්රෝලය දූෂණය වීම වළක්වා ගැනීම සඳහා මිනිරන් ඇනෝඩය ප්රතිස්ථාපනය කරන්න.
(2) අපජල පිරිපහදු කිරීම
- විද්යුත් උත්ප්රේරක ඔක්සිකරණය: මුද්රණ හා ඩයි කිරීමේ, ඖෂධ සහ කෝක් කිරීමේ අපජලවල කාබනික ද්රව්ය හායනය කිරීම, COD ඉවත් කිරීමේ අනුපාතය 90% දක්වා ඉහළ නංවයි.
- සෝඩියම් හයිපොක්ලෝරයිට් උත්පාදක යන්ත්රය: රෝහල් අපද්රව්ය සහ පිහිනුම් තටාක ජල පිරිපහදු කිරීම සඳහා භාවිතා කරන විෂබීජ නාශක ජනනය කිරීම සඳහා විද්යුත් විච්ඡේදනය කළ අති ක්ෂාර.
- විකිරණශීලී අපජල පිරිපහදු කිරීම: යුරේනියම් සහ ප්ලූටෝනියම් වැනි විකිරණශීලී ලෝහවල විද්යුත් විච්ඡේදක ප්රතිසාධනය.
(3) විද්යුත් ආලේපන කර්මාන්තය
- නිකල් ආලේපනය, ක්රෝමියම් ආලේපනය, රන් ආලේපනය ආදිය සඳහා ආලේපන ස්ථරයේ ඒකාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ ආලේපන ද්රාවණ දූෂණය අඩු කිරීමට භාවිතා කරයි.
- ඔක්සිජන් පරිණාමයේ අධි විභවය ඊයම් ඇනෝඩයට වඩා 0.5V අඩු බැවින් ශක්තිය සැලකිය යුතු ලෙස ඉතිරි වේ.
(4) විද්යුත් විච්ඡේදක ලෝහ විද්යාව
- තඹ, සින්ක් සහ නිකල් වැනි ලෝහ නිස්සාරණය කර, ඊයම් ඇනෝඩය ප්රතිස්ථාපනය කර, කැතෝඩ දූෂණය වළක්වා ගන්න.
- ඉහළ ධාරා ඝනත්වය (8000A/m² වැනි) සහ පටු අන්තර්-ඉලෙක්ට්රෝඩ පරතරය (5mm) තත්වයන් සඳහා සුදුසු වේ.
(5) නව ශක්තිය සහ හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනය
- ජලයේ විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනය: ඔක්සිජන් පරිණාමය අධි විභවය අඩු කර බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම.
- ඝන-තත්ව බැටරි: ටයිටේනියම් පාදක තහඩු නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා වේ.
(6) වෙනත් යෙදුම්
- කැතෝඩික් ආරක්ෂාව: සමුද්ර වානේ ව්යුහයන්ගේ විඛාදන විරෝධී, වසර 10 කට වැඩි සේවා කාලයක් සහිත.
- විද්යුත් රසායනික සංස්ලේෂණය: කාබනික සංයෝග සහ ඖෂධ අතරමැදි සකස් කිරීම වැනි.
3. ආලේපන ක්රියාවලිය සහ තේරීම
- පොදු ආලේපන:
- රුතේනියම් (RuO₂): ක්ලෝර-ක්ෂාර කර්මාන්තයට සුදුසු, Cl⁻ විඛාදනයට ප්රතිරෝධී.
- ඉරිඩියම් (IrO₂): ශක්තිමත් අම්ල ප්රතිරෝධයක්, අපජල පිරිපහදු කිරීමට සුදුසුයි.
- ප්ලැටිනම් ආලේපනය: ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ටයිටේනියම් විද්යුත් විච්ඡේදනය සඳහා භාවිතා කරයි, ඉහළ උෂ්ණත්වයට (600℃) ප්රතිරෝධී වේ.
- ව්යුහාත්මක ස්වරූපය: තහඩුව, නළය, දැල, වයර් යනාදිය අවශ්යතා අනුව අභිරුචිකරණය කළ හැකිය.
4. නඩත්තුව සහ ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම
- නිතිපතා පිරිසිදු කිරීම: පරිමාණය තැන්පත් වීම වළක්වා ගැනීම සඳහා වසා දැමීමෙන් පසු අයනීකරණය කළ ජලයෙන් සෝදන්න.
- යාන්ත්රික හානි වළක්වා ගන්න: ප්ලැටිනම් ස්ථරයට හානි වීමෙන් ටයිටේනියම් උපස්ථරය වේගයෙන් විඛාදනයට ලක් වේ.
- විද්යුත් විච්ඡේදක සක්රිය කිරීම: නිෂ්ක්රීය ස්ථරය ඉවත් කිරීම සඳහා සෑම පැය 3000 කට වරක් ප්රතිලෝම ධාරා ප්රතිකාරය.
5. අනාගත සංවර්ධන ප්රවණතා
- සංයුක්ත ආලේපන: ප්ලැටිනම්-ඉරිඩියම් අනුක්රමික ආලේපන වැනි, ඔක්සිජන් පරිණාමය අධි විභවය තවදුරටත් අඩු කරයි (රසායනාගාරය 1.25V දක්වා ළඟා වී ඇත).
- බුද්ධිමත් අධීක්ෂණය: ඒකාබද්ධ සංවේදක මගින් ආලේපන අලාභය තත්ය කාලීනව නිරීක්ෂණය කරයි.
- පාරිසරික ආරක්ෂාව සහ නව බලශක්ති යෙදීම්: ඝන-තත්ව බැටරි සහ කාර්යක්ෂම හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනය වැනි.