टाइटेनियम एनोड का वर्गीकरण

घुलनशील एनोड और अघुलनशील एनोड

घुलनशील एनोड इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया में धातु आयनों के पूरक और बिजली के संचालन की भूमिका निभाता है, जबकि अघुलनशील एनोड केवल बिजली के संचालन की भूमिका निभाता है। सबसे पहले अघुलनशील एनोड ग्रेफाइट और लेड एनोड थे। 1970 के दशक में, टाइटेनियम एनोड का उपयोग इलेक्ट्रोलिसिस और इलेक्ट्रोप्लेटिंग उद्योगों में एक नई तकनीक के रूप में किया जाने लगा। अघुलनशील एनोड को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: क्लोरीन एनोड और ऑक्सीजन एनोड। क्लोरीन एनोड मुख्य रूप से क्लोराइड इलेक्ट्रोलाइट सिस्टम में उपयोग किए जाते हैं। इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया के दौरान एनोड से क्लोरीन गैस निकलती है, इसलिए उन्हें क्लोरीन एनोड कहा जाता है; ऑक्सीजन एनोड मुख्य रूप से सल्फेट, नाइट्रेट, हाइड्रोसाइनेट और अन्य इलेक्ट्रोलाइट प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं। इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया के दौरान एनोड से ऑक्सीजन निकलती है, इसलिए उन्हें ऑक्सीजन एनोड कहा जाता है। लीड मिश्र धातु एनोड ऑक्सीजन-विकसित एनोड हैं, और टाइटेनियम एनोड में ऑक्सीजन विकास, क्लोरीन विकास या उनकी सतह उत्प्रेरक कोटिंग्स के अनुसार दोनों कार्य होते हैं।

क्लोर-क्षार उद्योग के लिए टाइटेनियम एनोड
ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की तुलना में, डायाफ्राम विधि द्वारा कास्टिक सोडा के उत्पादन में ग्रेफाइट एनोड का कार्यशील वोल्टेज 8A/DM2 है, और लेपित एनोड को 17A/DM2 तक दोगुना किया जा सकता है। इस तरह, उत्पाद को एक ही इलेक्ट्रोलाइटिक वातावरण में दोगुना किया जा सकता है, और उत्पाद की गुणवत्ता उच्च होती है और क्लोरीन की शुद्धता अधिक होती है।

इलेक्ट्रोप्लेटिंग के लिए टाइटेनियम एनोड
इलेक्ट्रोप्लेटिंग के लिए अघुलनशील एनोड एक टाइटेनियम सब्सट्रेट (जाल, प्लेट, पट्टी, ट्यूब, आदि) पर लेपित उच्च इलेक्ट्रोकेमिकल उत्प्रेरक प्रदर्शन के साथ एक कीमती धातु ऑक्साइड कोटिंग है, और कोटिंग में उच्च स्थिरता के साथ एक वाल्व धातु ऑक्साइड होता है। नए अघुलनशील टाइटेनियम एनोड में उच्च इलेक्ट्रोकेमिकल उत्प्रेरक ऊर्जा है, और ऑक्सीजन विकास की क्षमता लगभग 0 है। सीसा मिश्र धातु अघुलनशील एनोड की तुलना में 5 वी कम है। इसमें महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत, उच्च स्थिरता, प्लेटिंग समाधान में कोई प्रदूषण नहीं, हल्का वजन और आसान प्रतिस्थापन है। नए अघुलनशील टाइटेनियम एनोड की ऑक्सीजन विकास क्षमता भी प्लैटिनम-प्लेटेड अघुलनशील एनोड की तुलना में कम है, लेकिन जीवन काल 1 गुना से अधिक बढ़ जाता है। यह व्यापक रूप से विभिन्न इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रियाओं में एनोड या सहायक एनोड के रूप में उपयोग किया जाता है, और पारंपरिक सीसा-आधारित मिश्र धातु एनोड की जगह ले सकता है। समान परिस्थितियों में, यह सेल वोल्टेज को कम कर सकता है और ऊर्जा खपत बचा सकता है; अघुलनशील टाइटेनियम एनोड में इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया के दौरान अच्छी स्थिरता (रासायनिक, इलेक्ट्रोकेमिकल) होती है और इसका सेवा जीवन लंबा होता है। इस एनोड का व्यापक रूप से अलौह धातुओं जैसे निकल चढ़ाना, सोना चढ़ाना, क्रोम चढ़ाना, जस्ता चढ़ाना और तांबा चढ़ाना के इलेक्ट्रोप्लेटिंग में उपयोग किया जाता है।

सीसा और सीसा मिश्र धातु एनोड
लेड मिश्र धातु एनोड एक ऑक्सीजन विकास एनोड है। ऑक्सीजन विकास प्रतिक्रिया के लिए इलेक्ट्रोलाइट सल्फ्यूरिक एसिड और सल्फेट है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइटिक धातु विज्ञान में किया जाता है। इस एनोड में यह दोष है कि इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान ज्यामितीय आयाम बदल जाएंगे। इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान, लेड एनोड मैट्रिक्स को पहले लेड सल्फेट में और फिर लेड ऑक्साइड में परिवर्तित किया जाता है। लेड सल्फेट एक मध्यवर्ती परत है, जो एक इन्सुलेटर है और सल्फ्यूरिक एसिड वातावरण में आंतरिक लेड मैट्रिक्स की रक्षा के लिए एक रासायनिक बाधा के रूप में कार्य करता है। लेड ऑक्साइड बाहरी परत पर वास्तविक अर्थों में एक इलेक्ट्रोड है, जहां ऑक्सीजन विकास प्रतिक्रिया होती है। लेड ऑक्साइड की ऑक्सीजन विकास क्षमता बहुत अधिक है और वर्तमान घनत्व में वृद्धि के साथ तेजी से बढ़ती है। लेड मिश्र धातु एनोड की यह विशेषता इसकी बाहरी परत सामग्री लेड ऑक्साइड की अंतर्निहित विशेषताओं से निर्धारित होती है - लेड ऑक्साइड बिजली का खराब संवाहक है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान, लेड ऑक्साइड एनोड संरचना का विद्युत रासायनिक प्रदर्शन क्षय होता रहता है, और इसके आंतरिक तनाव की उत्पत्ति के कारण ऑक्साइड परत दर परत गिरने लगती है। इसके अलावा, लेड पेरोक्साइड के उत्पादन के कारण भी ऑक्साइड लगातार घुलता रहता है। मध्यवर्ती परत के रूप में लेड सल्फेट फिर से लेड ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है, एक नया बाहरी ऑक्साइड इलेक्ट्रोकैटलिटिक सक्रिय पदार्थ बन जाता है, और आंतरिक लेड मैट्रिक्स एक नई लेड सल्फेट मध्यवर्ती सुरक्षात्मक परत बनाने के लिए फिर से ऑक्सीकृत हो जाता है। इसलिए, इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान, सीसा और उसके मिश्र धातु तत्व इलेक्ट्रोलाइट में घुलते रहते हैं और अवक्षेपित होते रहते हैं, जिससे समाधान प्रदूषण (समाधान में रासायनिक अवक्षेपण) और कैथोड उत्पाद प्रदूषण (कैथोड सतह पर प्रदूषकों का इलेक्ट्रोडेपोजिशन, और इलेक्ट्रोलाइज्ड तांबे की शुद्धता) होता है। अच्छी तरह से गारंटी नहीं दी जा सकती)।

लेपित टाइटेनियम एनोड
लेपित टाइटेनियम एनोड, जिसे आमतौर पर डीएसए (आयामी स्थिर एनोड) के रूप में जाना जाता है, जिसे डीएसई (आयामी स्थिर इलेक्ट्रोड) के रूप में भी जाना जाता है, 1960 के दशक के अंत में विकसित एक नए प्रकार की अघुलनशील एनोड सामग्री है। डीएसए लेपित टाइटेनियम एनोड का उपयोग मुख्य रूप से दो प्रमुख विभागों में किया जाता है: इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री और इलेक्ट्रोमेटलर्जी।
डीएसए लेपित टाइटेनियम एनोड के अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं: क्लोर-क्षार उद्योग, क्लोरेट उत्पादन, हाइपोक्लोराइट उत्पादन, परक्लोरेट उत्पादन, परसल्फेट इलेक्ट्रोलिसिस, इलेक्ट्रोलाइटिक कार्बनिक संश्लेषण, अलौह धातुओं का इलेक्ट्रोलाइटिक निष्कर्षण, इलेक्ट्रोलाइटिक सिल्वर उत्प्रेरक का उत्पादन, इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल, इलेक्ट्रोलाइटिक पारे की ऑक्सीकरण पुनर्प्राप्ति, जल इलेक्ट्रोलिसिस, क्लोरीन डाइऑक्साइड की तैयारी, अस्पताल सीवेज उपचार, इलेक्ट्रोप्लेटिंग संयंत्र साइनाइड अपशिष्ट जल उपचार, घरेलू पानी और खाद्य बर्तन कीटाणुशोधन, बिजली संयंत्र शीतलन परिसंचारी जल उपचार, ऊन कताई संयंत्र रंगाई और अपशिष्ट जल उपचार, औद्योगिक जल उपचार, एसिड और क्षार आयन पानी की इलेक्ट्रोलाइटिक तैयारी, तांबे की प्लेट जिंक चढ़ाना, रोडियम चढ़ाना, पैलेडियम चढ़ाना, सोना चढ़ाना, सीसा चढ़ाना, समुद्री जल का इलेक्ट्रोडायलिसिस अलवणीकरण, टेट्रामिथाइलमोनियम हाइड्रॉक्साइड की इलेक्ट्रोडायलिसिस तैयारी, पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस, बैटरी उत्पादन, कैथोडिक संरक्षण, नकारात्मक पन्नी का उत्पादन, एल्यूमीनियम पन्नी का एनोडाइजेशन, आदि। आवेदन व्यापक रूप से रासायनिक उद्योग, धातु विज्ञान, जल उपचार, पर्यावरण संरक्षण, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, इलेक्ट्रोलाइटिक कार्बनिक संश्लेषण और अन्य क्षेत्रों में शामिल है।