ٹائٹینیم الیکٹروڈ ایک قسم کا الیکٹروڈ ہے جو ٹائٹینیم دھات پر مبنی ہے، اور آخر کار ٹائٹینیم سبسٹریٹ پر سنٹرنگ اور آکسیکرن کے ذریعے الیکٹروکیٹلیٹک آکسائیڈ کوٹنگ کی ایک تہہ بناتا ہے۔ استعمال کے دوران اس کی جسمانی جہت کے استحکام کی وجہ سے اسے ڈائمینشنل سٹیبل انوڈ (مختصر کے لیے DSA) بھی کہا جاتا ہے۔
ٹائٹینیم الیکٹروڈ کی درجہ بندی
کوٹنگ کی کیمیائی ساخت اور اہم الیکٹرو کیمیکل خصوصیات کے مطابق، ٹائٹینیم الیکٹروڈ کو تقریباً درج ذیل تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
روتھینیم لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈ
ان الیکٹروڈز میں کلورین کے ارتقاء کی زیادہ صلاحیت کم ہے اور آکسیجن کے ارتقاء کی زیادہ صلاحیت ہے اور یہ بنیادی طور پر کلورین کے ارتقاء کے مختلف مواقعوں میں استعمال ہوتے ہیں، جیسے کہ کلور الکالی انڈسٹری، کیتھوڈک تحفظ وغیرہ۔ اس قسم کی الیکٹروڈ کوٹنگ میں اصل روتھینیم ٹائٹینیم کوٹنگ شامل ہوتی ہے۔ Ti) اور Ru Ir Ti، Ru Co Ti، Ru Co Sn Ti، Ru Sn Ti، Ru Si Ti، Ru Ti Zr، Ru Ti La، Ru Ti Ce اور دیگر کوٹنگز اسی بنیاد پر تیار ہوئیں۔
نان روتھینیم لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈ
روتھینیم ایک قیمتی دھات ہے جس کی اعلیٰ قیمتیں اور فطرت میں محدود ذخائر ہیں۔ Ru کی مقدار کو کم کرنے اور یہاں تک کہ Ru کو مکمل طور پر تبدیل کرنے کے لیے، ایک نان آر یو لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈ تیار کیا گیا تھا۔ ان الیکٹروڈز میں عام طور پر زیادہ آکسیجن ارتقاء کی گنجائش ہوتی ہے۔ زیادہ کامیاب الیکٹروڈز میں ٹن اینٹیمونی لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈز، Co3O4 اسپنل لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈز، اور پیلیڈیم آکسائیڈ لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈ شامل ہیں۔
اریڈیم لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈ
کچھ الیکٹرولائٹک عملوں میں، جیسے الوہ دھاتوں کا الیکٹرولائٹک نکالنا، الیکٹروپلٹنگ انڈسٹری، اور نامیاتی مادوں کو پیدا کرنے کے لیے الیکٹرو کیمیکل کمی، انوڈ کا ڈیزائن ری ایکشن آکسیجن ارتقائی ردعمل ہے۔ لہذا، امید کی جاتی ہے کہ کم آکسیجن ارتقاء کے ساتھ ایک انوڈ مواد تیار کیا جائے گا۔ اریڈیم لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈ اس پس منظر کے تحت تیار کیا گیا تھا۔ Ir Co, Ir Ta, Ir Sn, Ir Ta Co, Ir Ru Pd Ti، اور دیگر کوٹنگز اس طرح کے الیکٹروڈ کوٹنگز کی مثالیں ہیں۔ Ir Ta-coated ٹائٹینیم الیکٹروڈ آکسیجن ارتقاء کا سب سے کامیاب الیکٹروڈ ہے۔
ٹائٹینیم الیکٹروڈ کی تیاری کے طریقے درج ذیل ہیں:
تھرمل سڑن کا طریقہ
تھرمل سڑن کے طریقہ کار میں عام طور پر دھاتی نمک کے مرکبات کو نامیاتی سالوینٹس یا آبی محلول میں پگھلانا، ٹائٹینیم سبسٹریٹ پر محلول کو کوٹنگ کرنا، سالوینٹ کو اتار چڑھاؤ کے لیے گرم کرنا، اور پھر آکسائیڈ کوٹنگ حاصل کرنے کے لیے نمکیات کو گلنے اور آکسائڈائز کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت کا سنٹرنگ شامل ہے۔ کوٹنگ کے طریقوں میں اسپرے، رولر کوٹنگ، یا برش کوٹنگ شامل ہیں۔ چھڑکاؤ اور رولر کوٹنگ انتہائی مشینی اور صنعتی پیداوار کے لیے موزوں ہیں۔ مزدوری کا ماحول اچھا ہے، اور کوٹنگ نسبتاً یکساں ہے، لیکن کوٹنگ مائع کا فضلہ نسبتاً بڑا ہے۔ برش کوٹنگ عام طور پر چھوٹے پیمانے پر پیداوار پر لاگو ہوتی ہے۔ اس طریقہ کار کے لیے سادہ آلات اور کوٹنگ حل کے کم نقصان کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن مزدوری کی شدت زیادہ ہوتی ہے، مزدوری کا ماحول خراب ہوتا ہے، اور کوٹنگ اکثر یکساں نہیں ہوتی۔ تھرمل سڑن کے طریقہ کار کے ذریعے کوٹنگ کی تشکیل کو کنٹرول کرکے بہترین کارکردگی کے ساتھ ملٹی کمپوننٹ آکسائیڈ الیکٹروڈ تیار کرنا آسان ہے۔
سول جیل کا طریقہ
سول جیل کا طریقہ کولائیڈل کیمسٹری کے اصول پر مبنی کوٹنگز تیار کرنے کا ایک نیا طریقہ ہے۔ یہ الٹرا فائن گرین الیکٹروڈ کوٹنگز تیار کر سکتا ہے، جو الیکٹروڈ کی سطح کے مخصوص سطح کے رقبے کو بہت زیادہ بڑھا سکتا ہے۔ اس طریقہ سے ٹائٹینیم الیکٹروڈ کی تیاری کا عمومی عمل یہ ہے کہ سالوینٹ میں دھاتی نامیاتی مرکبات (جیسے دھاتی الکوکسائڈز) یا غیر نامیاتی مرکبات کو منتشر کرنا، ہائیڈولیسس ری ایکشن کے ذریعے ایکٹو مونومر پیدا کرنا، سول کو پیدا کرنے کے لیے فعال مونومر کو پولیمرائز کرنا، سولوینٹ میں کوٹ کرنا۔ ٹائٹینیم سبسٹریٹ، جیل فلم حاصل کرنے کے لیے سول فلم کو خشک کریں، اور پھر کوٹنگ حاصل کرنے کے لیے ایک خاص درجہ حرارت پر سنٹر لگائیں۔ روایتی تھرمل سڑن کے طریقہ کے مقابلے میں، اس طریقہ سے تیار کردہ الیکٹروڈ کوٹنگ یکساں ہے، جس میں باریک دانے ہیں اور تقریباً کوئی شگاف نہیں ہے، جس نے حالیہ برسوں میں بہت زیادہ توجہ مبذول کی ہے۔
الیکٹروڈپوزیشن
لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈ الیکٹروڈپوزیشن کے ذریعہ تیار کیا جاتا ہے، عام طور پر ایک انوڈ کے طور پر ایک ناقابل حل الیکٹروڈ کا استعمال کرتے ہوئے، کیتھوڈ کے طور پر پہلے سے تیار شدہ دھاتی ٹائٹینیم، متعلقہ دھاتی آئنوں پر مشتمل محلول میں الیکٹرولیسس، دھاتی آئنوں کو دھاتی ٹائٹینیم کیتھوڈ پر جمع کیا جاتا ہے، خشک کیا جاتا ہے، اور پھر اعلی درجہ حرارت پر سینٹر کیا جاتا ہے۔ لیپت ٹائٹینیم الیکٹروڈ حاصل کریں. اس طریقے سے حاصل کی جانے والی کوٹنگ عام طور پر یکساں اور گھنی ہوتی ہے۔ اس طریقہ کار کا نقصان یہ ہے کہ یہ عمل پیچیدہ ہے اور یکساں بڑے علاقے والے الیکٹروڈ بنانا آسان نہیں ہے۔
تھوکنے کا طریقہ
اسپٹرنگ سے تیار کردہ فلمیں کمپیکٹ ہوتی ہیں اور سبسٹریٹ سے مضبوط چپکتی ہیں۔ تاہم، اس طریقہ کار میں خصوصی آلات کی ضرورت ہوتی ہے، تیاری کا عمل نسبتاً پیچیدہ ہے، اور مادر شراب کا فضلہ نسبتاً زیادہ ہوتا ہے، جو بڑے پیمانے پر صنعتی پیداوار کے لیے موزوں نہیں ہے۔
