El sistema de ánodo se refiere al conjunto de dispositivos en el baño electroforético que sirven como el electrodo positivo (ánodo), que consiste principalmente en tres tipos: células de ánodo, marcos de ánodo, y Anodos desnudos.
Composición: placas/varillas de ánodo, cubiertas de ánodo, sistema de circulación y conexiones eléctricas.
Funciones principales:
- Completa el circuito eléctrico y proporciona el campo eléctrico.
- Ajusta los parámetros del líquido del baño.
- Protege el líquido del baño de la contaminación.
Calculo del área del ánodo y selección del tipo de ánodo:
El área del ánodo no está directamente relacionada con el tamaño del baño electroforético, sino que se correlaciona con el área del cátodo (el objeto recubierto), típicamente en una relación de área del cátodo al ánodo de 4:1 a 6:1.
- Para los ánodos de placa, el área de una sola placa de ánodo se calcula como sigue: S = d × h.
- Para los ánodos tubulares, el área lateral de una sola célula de ánodo es: S_side = π × d × h.
A partir de la fórmula y los diagramas, es evidente que, ocupando el mismo espacio, el área del ánodo de un ánodo tubular es teóricamente π veces (aproximadamente 3 veces) la de un ánodo de placa.
¿Cómo elegir el tipo de ánodo?
Las celdas de ánodo suelen utilizar tubos de acero inoxidable 316 sin costura de 1,8 pulgadas (48 mm) de diámetro como ánodo, con un área de ánodo de 0,15 m2/m por unidad de longitud.Capa de membrana de intercambio de aniones de 65 pulgadas (67 mm) de diámetroEl anodo puede soportar una densidad de corriente de 50 amperios por pie cuadrado, con un caudal de anolito de 1,12 L/min/m (equivalente a 7,2 m3/s).5 L/min/m2 por unidad de superficie del ánodo)Se recomienda calcular el área del ánodo basándose en el área del electrodo del tubo de acero inoxidable (área mínima).
Ventajas:
- Fuerza de campo eléctrico uniforme y alta densidad de corriente.
- Instalación y disposición controlables, fáciles de reubicar (el ajuste de la densidad de la célula del ánodo permite un mejor control de la velocidad de deposición de la película y el tiempo de humedecimiento).
- Alta resistencia mecánica del tubo exterior, resistente a daños externos.
- Mantenimiento relativamente sencillo y sustitución conveniente durante la producción continua.
Desventajas:
- Alto coste inicial y una inversión significativa.
- Las membranas de ánodo tienen requisitos específicos de calidad del agua.
El sistema de ánodos adecuado debe seleccionarse en función de las condiciones específicas del emplazamiento, pero no se recomienda el uso de ánodos desnudos.
Inspección y mantenimiento del sistema de ánodo:
- Verifique si hay fugas o obstrucciones en la membrana del ánodo: las fugas causan que el anolito se vuelva turbio y decolorado (combinando el color del líquido del baño), mientras que los obstrucciones reducen la permeabilidad de la membrana,que conduce a una distribución desigual del campo eléctrico.
- Inspeccionar los ánodos (acero inoxidable / placas) para detectar la corrosión o la oxidación: la corrosión severa hace que el anolito se oscurezca (generalmente amarillo o marrón rojizo), lo que resulta en variaciones significativas del grosor de la película,potencia de lanzamiento reducida, y defectos como agujeros de alfiler.
- Compruebe si hay deformaciones o daños en los tubos/marcos y en el flujo de circulación de anolitos: Asegúrese de que no haya anomalías en el caudal y verifique que todas las conexiones del circuito funcionan correctamente.
- Verificar el crecimiento de bacterias en el sistema de ánodo: el crecimiento de bacterias hace que el anolito desarrolle un olor, con grupos de bacterias que forman materia en suspensión que se adhiere al sistema,conduciendo a obstrucciones de la membrana y reducción del flujoUtilice peróxido de hidrógeno o cáton para la esterilización (con las precauciones de seguridad adecuadas).
- Durante el tiempo de inactividad de la producción: drenar el anolito, llenarlo con agua pura para mantener la membrana del ánodo húmeda, evitando la fuga de anolito al baño electroforético y el secado o bloqueo de la membrana.
- Monitoreo diario: Monitorear eficazmente la apariencia, la conductividad y el pH del anolito durante la producción regular.
