ทำไมเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์บางเครื่องจึงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและเสถียรภาพมากกว่า? คำตอบอาจอยู่ที่วัสดุอิเล็กโทรด ลองนึกภาพอุปกรณ์อิเล็กโทรไลซิสของคุณว่าเป็นนักกีฬา และอิเล็กโทรดเป็นรองเท้าวิ่งของพวกเขา รองเท้าที่ดีกว่าจะต้องมีน้ำหนักเบา ทนทาน และให้การยึดเกาะที่ดีเยี่ยมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ในโลกของการอิเล็กโทรไลซิส อิเล็กโทรด Mixed Metal Oxide (MMO) ทำหน้าที่เป็นรองเท้าที่มีประสิทธิภาพสูงนี้
ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ประสิทธิภาพของอิเล็กโทรดส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิตและต้นทุนการดำเนินงาน อิเล็กโทรดแบบดั้งเดิมมักประสบปัญหาการกัดกร่อนและอายุการใช้งานสั้น ทำให้ต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง ซึ่งเพิ่มค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและขัดขวางความต่อเนื่องในการผลิต อิเล็กโทรด MMO ที่มีความนำไฟฟ้าและความทนทานต่อการกัดกร่อนเป็นพิเศษ กำลังกลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการในหลายอุตสาหกรรม
อิเล็กโทรด MMO หรือที่เรียกว่า Dimensionally Stable Anodes (DSA) เป็นวัสดุพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานอิเล็กโทรไลซิส พวกมันรวมข้อดีของโลหะออกไซด์หลายชนิดเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่า โครงสร้างของพวกมันประกอบด้วยสองส่วนหลัก:
โดยทั่วไปสร้างจากแผ่นไทเทเนียมบริสุทธิ์หรือตาข่ายขยาย พื้นผิวให้การรองรับโครงสร้าง ไทเทเนียมมีความแข็งแรงทางกลและความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรโดยรวมของอิเล็กโทรด
สิ่งนี้แสดงถึงนวัตกรรมหลักของอิเล็กโทรด MMO การเคลือบประกอบด้วยโลหะออกไซด์หลายชนิด รวมถึงโลหะออกไซด์มีค่าอย่างน้อยหนึ่งชนิด (เช่น RuO₂, IrO₂ หรือ PtO₂) ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการนำไฟฟ้าสูงและกิจกรรมเร่งปฏิกิริยา วัสดุเหล่านี้ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลติกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับกระบวนการ การเคลือบทั่วไปมักมีไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) ซึ่งแม้ว่าจะไม่นำไฟฟ้า แต่ก็ให้การป้องกันการกัดกร่อนที่คุ้มค่าเพื่อยืดอายุการใช้งานของอิเล็กโทรด
เมื่อเทียบกับอิเล็กโทรดทั่วไป อิเล็กโทรด MMO มีข้อดีที่สำคัญ:
อิเล็กโทรด MMO ทำหน้าที่สำคัญในหลายอุตสาหกรรม:
การเลือกอิเล็กโทรด MMO ที่เหมาะสมต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการ:
เทคโนโลยีอิเล็กโทรด MMO ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องด้วยทิศทางที่น่าสนใจหลายประการ:
การพัฒนาอิเล็กโทรด MMO ย้อนกลับไปถึงวิศวกร Henri Bernard Beer ผู้ซึ่งจดสิทธิบัตรเทคโนโลยีในปี 1965 สิทธิบัตร "Beer I" ฉบับแรกของเขาอธิบายถึงการสะสมรูทีเนียมออกไซด์ด้วยสารประกอบไทเทเนียมในอัตราส่วนโมลาร์ประมาณ 50% (RuO₂:TiO₂) สิทธิบัตร "Beer II" ที่ตามมาลดปริมาณรูทีเนียมออกไซด์ลงต่ำกว่า 50% นวัตกรรมเหล่านี้วางรากฐานสำหรับการใช้งานอิเล็กโทรด MMO เชิงพาณิชย์
ด้วยลักษณะประสิทธิภาพที่โดดเด่นและการใช้งานที่หลากหลาย อิเล็กโทรด MMO แสดงถึงเทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส การเลือกและการนำไปใช้อย่างเหมาะสมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานได้อย่างมากในขณะที่ลดต้นทุนการผลิต
