การจำแนกประเภทของไทเทเนียมแอโนด

แอโนดที่ละลายน้ำได้และแอโนดที่ไม่ละลายน้ำ

แอโนดที่ละลายน้ำได้มีบทบาทในการเสริมไอออนของโลหะและนำไฟฟ้าในกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ในขณะที่แอโนดที่ไม่ละลายน้ำมีบทบาทในการนำไฟฟ้าเท่านั้น แอโนดที่ไม่ละลายน้ำที่เก่าแก่ที่สุดคือแกรไฟต์และแอโนดตะกั่ว ในปี 1970 แอโนดไทเทเนียมเริ่มถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กโทรไลซิสและการชุบด้วยไฟฟ้าเป็นเทคโนโลยีใหม่ แอโนดที่ไม่ละลายน้ำสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: แอโนดคลอรีนและแอโนดออกซิเจน แอโนดคลอรีนส่วนใหญ่จะใช้ในระบบอิเล็กโทรไลต์คลอไรด์ ก๊าซคลอรีนถูกปล่อยออกมาจากขั้วบวกในระหว่างกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า ดังนั้นจึงเรียกว่าคลอรีนแอโนด แอโนดออกซิเจนส่วนใหญ่จะใช้ในระบบซัลเฟต ไนเตรต ไฮโดรไซยาเนต และระบบอิเล็กโทรไลต์อื่น ๆ ออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมาจากขั้วบวกในระหว่างกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า ดังนั้นจึงเรียกว่าออกซิเจนแอโนด แอโนดโลหะผสมตะกั่วเป็นแอโนดที่พัฒนาออกซิเจน และแอโนดไทเทเนียมมีวิวัฒนาการของออกซิเจน วิวัฒนาการของคลอรีน หรือทั้งสองฟังก์ชันตามการเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาที่พื้นผิว

แอโนดไทเทเนียมสำหรับอุตสาหกรรมคลอร์อัลคาไล
เมื่อเปรียบเทียบกับขั้วไฟฟ้ากราไฟท์ แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของขั้วบวกกราไฟท์คือ 8A/DM2 ในการผลิตโซดาไฟโดยวิธีไดอะแฟรม และขั้วบวกที่เคลือบสามารถเพิ่มเป็นสองเท่าเป็น 17A/DM2 ด้วยวิธีนี้ ผลิตภัณฑ์สามารถเพิ่มเป็นสองเท่าภายใต้สภาพแวดล้อมอิเล็กโทรไลต์เดียวกัน และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ก็อยู่ในระดับสูงและมีความบริสุทธิ์ของคลอรีนสูง

แอโนดไทเทเนียมสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้า
แอโนดที่ไม่ละลายน้ำสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้าคือการเคลือบโลหะออกไซด์อันมีค่าที่มีประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าสูงที่เคลือบบนพื้นผิวไทเทเนียม (ตาข่าย แผ่น แถบ ท่อ ฯลฯ) และการเคลือบประกอบด้วยวาล์วโลหะออกไซด์ที่มีความเสถียรสูง แอโนดไทเทเนียมที่ไม่ละลายน้ำชนิดใหม่มีพลังงานตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าสูง และวิวัฒนาการของออกซิเจนที่มีศักยภาพสูงนั้นต่ำกว่าขั้วบวกที่ไม่ละลายน้ำของโลหะผสมตะกั่วประมาณ 0.5 V มีการประหยัดพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ มีความเสถียรสูง ไม่มีมลภาวะต่อสารละลายการชุบ น้ำหนักเบา และเปลี่ยนได้ง่าย วิวัฒนาการของออกซิเจนที่มากเกินไปของแอโนดไทเทเนียมที่ไม่ละลายน้ำใหม่นั้นยังต่ำกว่าของแอโนดที่ไม่ละลายน้ำที่ชุบแพลตตินัมด้วย แต่ช่วงชีวิตจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 1 เท่า มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นขั้วบวกหรือขั้วบวกเสริมในกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าต่างๆ และสามารถแทนที่ขั้วบวกอัลลอยด์ที่ใช้ตะกั่วแบบเดิมได้ ภายใต้สภาวะเดียวกันสามารถลดแรงดันไฟฟ้าของเซลล์และประหยัดพลังงานได้ แอโนดไทเทเนียมที่ไม่ละลายน้ำมีเสถียรภาพที่ดี (เคมี, ไฟฟ้าเคมี) ในระหว่างกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าและมีอายุการใช้งานยาวนาน แอโนดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการชุบโลหะที่ไม่ใช่เหล็กด้วยไฟฟ้า เช่น การชุบนิกเกิล การชุบทอง การชุบโครเมี่ยม การชุบสังกะสี และการชุบทองแดง

ขั้วบวกโลหะผสมตะกั่วและตะกั่ว
แอโนดอัลลอยด์ตะกั่วเป็นแอโนดวิวัฒนาการของออกซิเจน อิเล็กโทรไลต์สำหรับปฏิกิริยาวิวัฒนาการของออกซิเจนคือกรดซัลฟิวริกและซัลเฟต ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในโลหะวิทยาด้วยไฟฟ้า แอโนดนี้มีข้อบกพร่องที่ขนาดทางเรขาคณิตจะเปลี่ยนไปในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส เมทริกซ์ลีดแอโนดจะถูกแปลงเป็นลีดซัลเฟตก่อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นลีดออกไซด์ ตะกั่วซัลเฟตเป็นชั้นกลางซึ่งเป็นฉนวนและทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางเคมีเพื่อปกป้องเมทริกซ์ตะกั่วด้านในในสภาพแวดล้อมของกรดซัลฟิวริก ตะกั่วออกไซด์เป็นอิเล็กโทรดในความหมายที่แท้จริงบนชั้นนอก ซึ่งเป็นที่ที่เกิดปฏิกิริยาวิวัฒนาการของออกซิเจน ศักยภาพในการวิวัฒนาการของออกซิเจนของตะกั่วออกไซด์นั้นสูงมากและเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามความหนาแน่นกระแสที่เพิ่มขึ้น ลักษณะของขั้วบวกโลหะผสมตะกั่วนี้ถูกกำหนดโดยลักษณะโดยธรรมชาติของตะกั่วออกไซด์ของวัสดุชั้นนอก - ตะกั่วออกไซด์เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี นอกจากนี้ ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของโครงสร้างแอโนดของลีดออกไซด์ยังคงลดลง และการสร้างความเครียดภายในทำให้ออกไซด์หลุดออกไปทีละชั้น นอกจากนี้การเกิดตะกั่วเปอร์ออกไซด์ยังทำให้ออกไซด์ละลายอย่างต่อเนื่อง ตะกั่วซัลเฟตในฐานะชั้นกลางจะถูกแปลงเป็นตะกั่วออกไซด์อีกครั้ง กลายเป็นสารออกฤทธิ์ด้วยไฟฟ้าออกไซด์ด้านนอกตัวใหม่ และเมทริกซ์ตะกั่วด้านในจะถูกออกซิไดซ์อีกครั้งเพื่อสร้างชั้นป้องกันระดับกลางตะกั่วซัลเฟตใหม่ ดังนั้น ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ตะกั่วและองค์ประกอบของโลหะผสมยังคงละลายลงในอิเล็กโทรไลต์และตกตะกอน ทำให้เกิดมลพิษในสารละลาย (การตกตะกอนทางเคมีในสารละลาย) และมลพิษจากผลิตภัณฑ์แคโทด (อิเล็กโทรดของสารมลพิษบนพื้นผิวแคโทด และความบริสุทธิ์ของทองแดงที่อิเล็กโทรไลต์ ไม่สามารถรับประกันได้อย่างดี)

แอโนดไทเทเนียมเคลือบ
แอโนดไทเทเนียมเคลือบ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า DSA (Dimensionally Stable Anode) หรือที่รู้จักในชื่อ DSE (Dimensionally Stable Electrode) เป็นวัสดุแอโนดที่ไม่ละลายน้ำชนิดใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1960 แอโนดไทเทเนียมเคลือบ DSA ส่วนใหญ่จะใช้ในสองแผนกหลัก: เคมีไฟฟ้าและโลหะวิทยา
ขอบเขตการใช้งานของแอโนดไทเทเนียมเคลือบ DSA ประกอบด้วย: อุตสาหกรรมคลอร์อัลคาไล, การผลิตคลอเรต, การผลิตไฮโปคลอไรต์, การผลิตเปอร์คลอเรต, กระแสไฟฟ้าเพอร์ซัลเฟต, การสังเคราะห์อินทรีย์ด้วยไฟฟ้า, การสกัดด้วยไฟฟ้าของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก, การผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาเงินด้วยไฟฟ้า, ฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้า, ด้วยไฟฟ้า การนำปรอทกลับคืนมาด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชัน, การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า, การเตรียมคลอรีนไดออกไซด์, การบำบัดน้ำเสียในโรงพยาบาล, การชุบไซยาไนด์จากพืชด้วยไฟฟ้า การบำบัดน้ำเสีย, การฆ่าเชื้อโรคในน้ำในประเทศและอาหาร, การบำบัดน้ำหมุนเวียนในโรงไฟฟ้าระบายความร้อน, การย้อมโรงงานปั่นขนสัตว์และการบำบัดน้ำเสียสำเร็จรูป, การบำบัดน้ำอุตสาหกรรม, การเตรียมด้วยไฟฟ้าของกรดและน้ำไอออนอัลคาไล, ชุบสังกะสีแผ่นทองแดง, ชุบโรเดียม, ชุบแพลเลเดียม, การชุบทอง, การชุบตะกั่ว, การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลด้วยไฟฟ้า, การเตรียมเตตราเมทิลแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ด้วยไฟฟ้า, เกลือหลอมเหลว กระแสไฟฟ้า, การผลิตแบตเตอรี่, การป้องกันแคโทด, การผลิตฟอยล์เชิงลบ, การชุบอลูมิเนียมฟอยล์ ฯลฯ การประยุกต์ใช้นี้มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมเคมี โลหะวิทยา การบำบัดน้ำ การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม การชุบด้วยไฟฟ้า การสังเคราะห์อินทรีย์ด้วยไฟฟ้า และสาขาอื่น ๆ