チタン陽極棒は従来の金属電極よりも優れています

電極性能の背後にある材料科学

チタンの主な利点は、電気との反応にあります。チタンは、ほとんどの金属とは異なり、安定した不動態酸化物層を形成し、その下の基板が破壊されるのを防ぎます。次亜塩素酸ナトリウムの電気分解中、暴力的な塩素種が常に電極表面を攻撃する場合、この不動態化効果は非常に役立ちます。

グラファイト電極は壊れやすく、化学的に磨耗します。塩素の発生プロセスが起こると、炭素原子はゆっくりと電荷を失い、電極構造から分離します。このプロセスは電極の寿命を縮めるだけでなく、すでに浄化された水に炭素質汚染物質を追加します。黒鉛陽極施設は通常、6 ～ 12 か月ごとに電極を交換する必要があり、購入と設置の両方に多額の費用がかかります。

ステンレス鋼は他の金属とは異なります。ステンレス鋼の電極は最初は錆びませんが、多量の塩分にさらされると、所々に穴が開きます。

アプリケーション全体にわたる運用の柔軟性

チタン電極は、他の材料では故障してしまうような幅広い水処理状況で使用できます。チタンはさまざまな量の塩分や有機汚染物質に対応できるため、都市の下水道システムに適しています。スイミングプールの所有者は、塩素の生成が安定しているため、電極を頻繁に交換する必要がないことを気に入っています。チタン電極は、添加される化学物質の量を制限しながら、工業用流動水システムでの生物付着の発生を防ぎます。

なぜならチタン陽極棒サイズの点で構成が安定しているため、電解槽を正確に構築するために使用できます。温度が変化すると形状が変化するグラファイトとは異なり、チタンは加熱または冷却しても同じ形状を保ちます。この安定性により、電流が電極表面全体に均一に広がり、反応効率が向上し、コーティングが長持ちします。

チタンベースは錆びませんが、塩素を効率的に放出するのに必要な化学活性がありません。この問題を解決するには、貴金属酸化物コーティングが使用されます。これらのコーティングは、その下のチタンを不動態化から守りながら、電子移動のためのアクティブ領域を作成します。

NAVI Titanium の勾配複合被覆技術は、この分野で業界がどのように改善したかを示す一例です。いくつかの酸化物層は、チタン基板の近くに多くのルテニウムを含む状態から、電解液にさらされる表面に多くのイリジウムを含む状態に変化します。この勾配構造はコーティングとベースの間の温度膨張の差に対処し、通常の単層コーティングで発生する微小亀裂を防ぎます。-

多層法では、問題が発生する主な 4 つの要因が考慮されています。それは、熱サイクルによって形成される微小亀裂、機械的応力によるコーティングの剥離、コーティングの欠陥における基板の不動態化、コーティングの穴からの塩化物イオンの侵入です。

24 時間稼働要件

塩素を連続的に生成するには、故障することなく機能し続ける電極材料が必要です。大規模な水産養殖事業、自治体の水処理施設、産業用冷却システムでは、消毒剤の生産の中断に対処できません。-従来の電極は、定常的な電流の流れと化学的接触によって摩耗プロセスが加速されるため、連続デューティ サイクルに困難を抱えていました。

チタン陽極棒アセンブリは、連続使用による電気的および熱的ストレスに耐えることができます。チタンベースは電気分解による熱を逃がしながら効果的に電流を流します。温度が他の電極材料を無効化または破壊するほど高くなった場合でも、貴金属酸化物コーティングが触媒活性を維持します。

定常システムの最も優れた点の 1 つは、生産能力が安定していることです。チタン電極を使用する施設では、長期間にわたって安定した塩素出力が報告されています。これにより、薬品処理や水質管理がより確実になります。

塗料の耐酸化​​性

次亜塩素酸ナトリウムの電気分解により、電極の表面を攻撃する強力な反応種が生成されます。次亜塩素酸、塩素ガス、ヒドロキシルラジカルはすべて、電極の寿命を縮める分解プロセスの一部です。コーティング材料は、酸化に耐え、必要な塩素発生反応をスピードアップできる必要があります。

二酸化ルテニウム (RuO2) と二酸化イリジウム (IrO2) が存在するため、酸素にさらされると非常に安定です。これらの材料は電極表面で常に発生期の塩素にさらされていますが、依然として触媒活性を持っています。混合金属酸化物法は、ルテニウムの高い触媒活性とイリジウムの優れた安定性を組み合わせて、効果的で長持ちする膜を製造します。-

インターフェースの最適化による効率の向上

ライフサイクル コスト分析-

初めて電極を購入するのは、総所有コストのほんの一部にすぎません。電極技術の経済的実行可能性は、使用するエネルギーの量、必要なメンテナンス作業の量、交換の必要な頻度、およびシステムの停止時間に基づいています。ライフサイクル全体の調査により、-次のことがわかりますチタン陽極棒システムは、たとえ多額の初期投資が必要であっても、長期的には費用対効果が高くなります。{0}

エネルギー効率の利点だけでも、チタン電極は多くの施設にとって優れた選択肢となります。消費電力の 30% 削減は、コーティング配合とセルの設計を改善することで達成でき、10 年間の使用で大幅なコストを節約できます。毎年、数百万ガロンの石油を処理する施設では、エネルギー料金が数十万ドル節約されます。

メンテナンス削減効果