แอโนดไททาเนียม (เรียกอีกอย่างว่าแอโนดเคลือบโลหะออกไซด์ไททาเนียม DSA หรือแอโนดเสถียรตามมิติ) เป็นวัสดุอิเล็กโทรดประสิทธิภาพสูงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาไฟฟ้าเคมี มีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนได้ดี มีกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาสูง และมีอายุการใช้งานยาวนาน

1. ลักษณะแกนของขั้วบวกไททาเนียม
- เสถียรภาพของมิติ: ระยะห่างของอิเล็กโทรดยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแรงดันไฟฟ้าเซลล์มีเสถียรภาพ
- ทนทานต่อการกัดกร่อนสูง: เหมาะสำหรับกรดเข้มข้น ด่างเข้มข้น และสื่อที่ประกอบด้วย Cl⁻ โดยมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงกว่ากราไฟท์และขั้วบวกตะกั่วมาก
- แรงดันไฟฟ้าต่ำ: ศักย์เกินต่ำสำหรับการเกิดออกซิเจน/คลอรีน ช่วยประหยัดพลังงานได้ 10%-20%
- อายุการใช้งานยาวนาน: ในอุตสาหกรรมคลอร์อัลคาไล อายุการใช้งานอาจยาวนานถึง 6 ปี ในขณะที่อายุการใช้งานของแอนโอดกราไฟต์อยู่ที่เพียง 8 เดือนเท่านั้น
- ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าสูง: รองรับ 17A/dm² (ขั้วบวกกราไฟต์มีเพียง 8A/dm²) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

2. พื้นที่การใช้งานหลัก
(1) อุตสาหกรรมคลอร์อัลคาไล
- การอิเล็กโทรไลซิสของน้ำเกลือเพื่อผลิตคลอรีนและโซดาไฟ ขั้วบวกไททาเนียมสามารถลดแรงดันไฟฟ้าของเซลล์และปรับปรุงความบริสุทธิ์ของคลอรีน
- เปลี่ยนขั้วบวกกราไฟต์เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของอิเล็กโทรไลต์
(2) การบำบัดน้ำเสีย
- ออกซิเดชันด้วยไฟฟ้าเร่งปฏิกิริยา: ย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียจากการพิมพ์และการย้อมสี อุตสาหกรรมยา และอุตสาหกรรมโค้ก โดยมีอัตราการกำจัด COD สูงถึง 90%
- เครื่องกำเนิดโซเดียมไฮโปคลอไรต์: ย่อยน้ำเกลือด้วยไฟฟ้าเพื่อสร้างสารฆ่าเชื้อ ใช้ในการบำบัดน้ำเสียในโรงพยาบาลและสระว่ายน้ำ
- การบำบัดน้ำเสียกัมมันตภาพรังสี: การกู้คืนโลหะกัมมันตภาพรังสีโดยวิธีอิเล็กโทรไลต์ เช่น ยูเรเนียมและพลูโตเนียม
(3) อุตสาหกรรมชุบโลหะด้วยไฟฟ้า
- ใช้สำหรับการชุบนิกเกิล ชุบโครเมียม ชุบทอง ฯลฯ เพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอของชั้นชุบ และลดการปนเปื้อนจากสารละลายชุบ
- ศักย์เกินในการวิวัฒนาการของออกซิเจนต่ำกว่าศักย์ของขั้วบวกนำ 0.5V ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมาก
(4) โลหะวิทยาไฟฟ้า
- สกัดโลหะต่างๆ เช่น ทองแดง สังกะสี และนิกเกิล เปลี่ยนขั้วบวกตะกั่ว และหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของขั้วลบ
- เหมาะสำหรับความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าสูง (เช่น 8000A/m²) และสภาวะระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดแคบ (5 มม.)
(5) การผลิตพลังงานใหม่และไฮโดรเจน
- การผลิตไฮโดรเจนด้วยวิธีอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ: ลดศักย์เกินของออกซิเจนและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
- แบตเตอรี่โซลิดสเตต: ใช้สำหรับการผลิตแผ่นไททาเนียม
(6) การใช้งานอื่น ๆ
- การป้องกันแคโทดิก: ป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างเหล็กทางทะเล มีอายุการใช้งานมากกว่า 10 ปี
- การสังเคราะห์ทางไฟฟ้าเคมี เช่น การเตรียมสารประกอบอินทรีย์และสารตั้งต้นทางเภสัชกรรม

3. กระบวนการเคลือบและการเลือก
- เคลือบผิวทั่วไป:
- รูทีเนียม (RuO₂): เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมคลอร์อัลคาไล ทนทานต่อการกัดกร่อนของ Cl⁻
- อิริเดียม (IrO₂): ทนกรดได้ดี เหมาะสำหรับบำบัดน้ำเสีย
- การเคลือบแพลตตินัม: ใช้สำหรับอิเล็กโทรไลซิสไททาเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง ทนต่ออุณหภูมิสูง (600℃)
- รูปแบบโครงสร้าง: แผ่น ท่อ ตาข่าย ลวด ฯลฯ สามารถปรับแต่งตามความต้องการได้

4. การบำรุงรักษาและการยืดอายุการใช้งาน
- การทำความสะอาดปกติ: ล้างด้วยน้ำดีไอออนหลังจากปิดเครื่องเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของตะกรัน
- หลีกเลี่ยงความเสียหายทางกล: ความเสียหายที่เกิดกับชั้นแพลตตินัมจะทำให้พื้นผิวไททาเนียมเกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว
- การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า: การบำบัดด้วยกระแสไฟฟ้าย้อนกลับทุกๆ 3,000 ชั่วโมง เพื่อลอกชั้นการทำให้เฉื่อยออก

5. แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต
- การเคลือบแบบคอมโพสิต เช่น การเคลือบแบบไล่ระดับแพลตตินัม-อิริเดียม ซึ่งช่วยลดศักย์เกินของการเกิดออกซิเจนได้มากขึ้น (ห้องปฏิบัติการได้ถึง 1.25V)
- การตรวจสอบอัจฉริยะ: เซ็นเซอร์รวมตรวจสอบการสูญเสียการเคลือบแบบเรียลไทม์
- การปกป้องสิ่งแวดล้อมและการใช้พลังงานรูปแบบใหม่ เช่น แบตเตอรี่โซลิดสเตตและการผลิตไฮโดรเจนที่มีประสิทธิภาพ