Eletrodos de Titânio para Aparelhos de Água Eletrolisada

A Henan Chalco fornece eletrodos de titânio e módulos de eletrólise para desinfecção de água eletrolisada embutida em eletrodomésticos.

Fornecemos cinco sistemas de superfície — baseados em Ru, Ru-Ir, Ir, Sn-Sb e platinados — em formas de malha, placa, chapa, tubo e vareta, personalizados para desenho e para as condições da sua água de alimentação.

O que a Henan Chalco oferece

Níveis de oferta:

A personalização abrange: dimensões de contorno, aberturas e aberturas de malha, posição do terminal e método de condução, folga de eletrodos, projeto do caminho de fluxo, interfaces de carcaça, sistema de revestimento e carga de revestimento.

Substrato: Titânio de Grau 1 / Grau 2 conforme ASTM B265.

Documentos: certificado de material, relatório dimensional, descrição do sistema de revestimento, relatório de teste RoHS

A Henan Chalco opera linhas automatizadas de produção de eletrodos com saída estável em volume, inspeção interna de produtos e sua própria capacidade de P&D para formulações e processos de revestimento.

O sistema de gestão de qualidade é certificado ISO 9001, com escopo de certificação abrangendo a fabricação de produtos de ânodo metálico.

Envie-nos seu desenho de eletrodo ou coleta de células junto com o TDS e a dureza da água de alimentação, e faremos uma primeira revisão do sistema e estrutura do revestimento.

Citação Rápida

Opções de revestimento e o que elas evoluem

Escolher um revestimento não é uma questão de qual deles dura mais. É uma questão do que está na sua água e qual oxidante você precisa produzir.

Os três primeiros são eletrodos de titânio revestidos com óxido metálico misto (MMO), também comumente chamados de DSA (ânodos dimensionalmente estáveis) na indústria.

Titânio platinado não é um MMO — é um revestimento metálico de platina, não um revestimento de óxido metálico.

Escolher um revestimento pelo oxidante que você precisa

Revestimentos evolutivos de cloro para geração de HOCl

Óxidos mistos à base de Ru e Ru-Ir apresentam baixo potencial de evolução do cloro em água contendo cloreto. A reação anódica é 2Cl⁻ − 2e⁻ → Cl₂, seguida por Cl₂ + H₂O → HOCl + HCl, produzindo ácido hipocloroso.

Essa é a via comum para a desinfecção de água eletrolisada em eletrolitos: máquinas de lavar produtos e pias de lavar louça com dosagem de sal, além de vasos sanitários inteligentes e esfrega-piso, que eletrólisam água da torneira diretamente, seguem em sua maioria esse caminho.

Esses revestimentos dependem de íons cloreto suficientes na água. Quando a alimentação se aproxima da água pura e o cloreto é severamente curto, a reação anódica muda da evolução do cloro para a evolução do oxigênio — e revestimentos que evoluem o cloro não são projetados para a evolução sustentada do oxigênio, então operar nessa condição a longo prazo acelera a perda do revestimento.

Revestimentos à base de irídio para serviço de evolução de oxigênio

Revestimentos à base de IR são posicionados para estabilidade sob serviço de evolução de oxigênio, não para produção de cloro. Eles se adaptam a águas com baixo cloreto ou eletrólitos ácidos e oxidantes, e seu valor reside na durabilidade do revestimento nessas condições.

Revestimentos à base de IR são frequentemente descritos como "altamente eficientes na geração de radicais hidroxila e bem adequados para decompor orgânicos." Sob a classificação aceita de ânodos ativos/não ativos, o oposto ocorre — os grupos de pesquisa publicaram RuO₂, IrO₂ e Pt como ânodos ativos: seu sobrepotencial de evolução de oxigênio é baixo, hidroxilos de superfície são quimisorbidos e fortemente ligados, e menos hidroxilos livres permanecem disponíveis para reação;

enquanto SnO₂, PbO₂ e BDD são agrupados como ânodos não ativos, com um alto potencial de evolução de oxigênio e hidroxilos que são fisisorbitos e mais livremente disponíveis — esta é a família de materiais por trás de · Oxidação dominada por OH.

Então, se seu objetivo é decompor resíduos orgânicos via · OH, a seleção deve apontar para a família de materiais de alto oxigênio e sobrepotencial — o sistema Sn-Sb da nossa linha — e não para revestimentos à base de Ir.

Revestimentos de estanho-antimônio para ozônio eletrolítico e serviço de alto sobrepotencial

Revestimentos Sn-Sb pertencem à família não ativa descrita acima, com um alto potencial de evolução de oxigênio.

Seu principal uso em aparelhos é a geração de ozônio eletrolítico. A reação anódica é 3H₂O − 6e⁻ → O₃ + 6H⁺, e aplicações típicas são irrigadores orais e unidades compactas de desodorização — produtos com volumes de água muito pequenos onde a evolução do cloro em dosagem de sal não é prática.

Sistemas SnO₂ dopados com Sb e co-dopados com Ni-Sb podem alcançar uma eficiência substancial de corrente de ozônio em eletrólitos ácidos à temperatura ambiente.

Titânio platinado para células compactas e de baixa corrente

Eletrodos platinados Ti/Pt estão disponíveis com espessura de chapa de 0,5 a 20 μm, selecionados de acordo com os requisitos de densidade e vida útil da corrente.

Eles pertencem à família de materiais ativos e são escolhidos onde a célula é compacta, o orçamento atual é limitado ou as condições de serviço tornam o MMO inadequado.

Comparado aos revestimentos de óxido MMO, o platina tem um custo de material claramente maior e geralmente não é a primeira escolha para eletrodos de grande área.

Como escolher

Informe-nos das condições da sua água de alimentação e do oxidante alvo, e identificaremos o revestimento que melhor se ajusta.

Citação Rápida

Especificações dos eletrodos

Os valores de potencial não podem ser comparados entre fontes sem suas condições de teste; uma declaração completa inclui eletrodo de referência, composição e concentração de eletrólitos, temperatura, densidade de corrente, área efetiva do eletrodo e método de teste.

Alguns itens em nível de montagem também precisam ser corrigidos durante o projeto: direção de entrada e saída e campo de fluxo (que regulam a liberação da bolha e a uniformidade da concentração), o método de posição e condução do terminal, e a proteção da face revestida durante o manuseio e montagem — um risco na face revestida se torna um ponto de falha local.

Seja você precisando de uma folha de eletrodos, um par de placas eletrolíticas combinadas ou um pacote completo de eletrodos, tudo pode ser construído conforme desenho.

Citação Rápida

Ânodos de titânio para eletrodomésticos domésticos

Eletrodos reversores de polaridade da salmoura

Eletrodos reversores de polaridade da água da torneira

Eletrodos de geração de cloro

Eletrodos de geração de ozônio

Célula eletrolítica submersa

Pares de ânodo, cátodo e inversão de polaridade

Esta seção responde a uma pergunta que as tabelas de seleção geralmente pulam, mas o design estrutural sempre se depara: os revestimentos acima se aplicam a qual face?

Projetos de polaridade fixa

Os requisitos de ânodo e cátodo são totalmente diferentes.

O ânodo carrega a reação de oxidação e precisa de um revestimento eletrocatalítico; o cátodo evolui principalmente hidrogênio e seus requisitos de revestimento são muito menores — muitos projetos simplesmente usam titânio não revestido ou outro material condutor.

Projetos de inversão de polaridade são um caso diferente

Quando o par se inverte periodicamente, ambas as faces assumem a função anódica por turno, então ambas geralmente precisam de revestimento, e a formulação precisa sobreviver a trocas repetidas de polaridade. Essa é a razão direta pela qual um eletrodo reversor custa mais por peça do que um de polaridade fixa.

Para o projeto de appliances, isso significa três entradas que devem ser resolvidas antes da prototipagem:

• Polaridade fixa ou reversão periódica
• Se invertendo, em que intervalo
• Se o lado do cátodo também precisa de revestimento (o que decorre do item 1)

Até que esses três sejam corrigidos, qualquer recomendação ou orçamento de revestimento só pode ser uma faixa.

Duas séries de eletrodos reversíveis de polaridade: água da torneira e salmoura

Eletrodos reversores não são uma única especificação, mas duas linhas de produtos divididas por meio de eletrólise. O meio define a formulação do revestimento e o potencial de evolução do cloro, e define o preço.

O tipo água da torneira enfrenta baixa concentração e incrustação de cloreto; o tipo salmoura enfrenta uma carga sustentada de evolução do cloro em alta concentração de cloreto.

Os dois não são intercambiáveis — operar um aparelho dosado com sal em eletrodos do tipo água da torneira coloca a carga de evolução do cloro além da condição de projeto.

De pares de eletrodos a módulos completos de eletrólise

Se você já possui capacidade de projeto de fluxo e vedação, comprar folhas de eletrodo geralmente é mais flexível e barato; se o projeto do aparelho precisar de um ciclo de desenvolvimento mais curto e você preferir não validar o campo de fluxo e a liberação de bolhas por conta própria, um módulo é o caminho mais rápido.

As janelas operacionais dos cinco tipos de módulos de grau appliance são as seguintes:

Pressão de trabalho: os dois primeiros tipos 0,07–3,0 kgf/cm²; os últimos três ≤0,2 MPa. A vida útil típica dos tipos sem membranas e ácido-alcalinos é de >5.000 h.

Os tipos membrana e ácido-alcalino utilizam uma estrutura de eletrólise em múltiplas camadas, e os estágios podem ser empilhados para corresponder ao volume e concentração de saída. O tipo ácido-alcalino está disponível em 3 / 5 / 7 / 9 / 11 estágios, com contorno de 206 × 105 mm, com espessura de 35 a 76,5 mm dependendo da contagem de estágios.

O tipo de pia abaixo é um design de fluxo contínuo que produz sob demanda, sem armazenamento; a carcaça dividida é fácil de abrir e o conjunto de eletrodos pode ser substituído sozinho — isso determina diretamente o custo de manutenção posterior e a estratégia de peças sobressalentes para o aparelho, e vale a pena ser resolvido na fase de projeto estrutural.

Os dois primeiros tipos eletrólisem diretamente a água da torneira, então a saída depende do cloreto já presente na água; quando o TDS de alimentação cai abaixo da janela, a saída de cloro livre cai visivelmente. Isso não é uma falha no módulo — a condição eletroquímica simplesmente não é atendida. Aparelhos vendidos em regiões de água macia precisam que isso seja considerado na fase de projeto.

Célula de desinfecção por ozônio e cloro

Célula de ácido hipocloroso puro (membrana)

Célula de ácido hipocloroso puro (livre de membrana)

Célula de eletrólise de água ácido-alcalina

Seleção de eletrodos por tipo de aparelho

O volume de água, o ciclo de trabalho e as condições da água de alimentação variam bastante entre os tipos de aparelhos, assim como a seleção de eletrodos.

Lava-louças e máquinas de lavar produtos

O que eles compartilham é alto volume de água, necessidade de grande área de contato e contato com alimentos.

A direção do revestimento depende se o sal é dosado: com sal, a rota de evolução do cloro produz HOCl; sem sal, verifique primeiro se o cloreto na água é suficiente para sustentar a evolução do cloro.

Em forma, pacotes de eletrodos de grande área em folhas ou malhas são comuns.

Para uma RFQ, precisamos: dimensões da célula e método de montagem, se o sal é dosado, tempo de funcionamento por ciclo e mercado-alvo.

Banheiros inteligentes e assentos de bidê

A água eletrolisada aqui é usada principalmente para autolimpeza de bicos e spray cerâmico em tigelas, com baixo volume de água por ciclo, trabalho intermitente e espaço de instalação apertado.

Os revestimentos são principalmente de evolução de cloro, eletrodos geralmente são pequenas chapas e a corrente de operação é baixa. A seleção foca na estabilidade sob serviço intermitente de longo prazo.

Para uma RFQ, precisamos: espaço disponível de instalação, tempo de funcionamento e intervalo por ciclo, e qualidade da água de alimentação.

Esfregadores de piso e robôs de passar pano

Esses eletrólises a água da torneira diretamente, sem dosagem de sal, transportam para regiões com TDS muito diferentes e operam continuamente.

Essa categoria é a mais sensível à estratégia de reversão — em regiões de água dura o cátodo escala rapidamente e o intervalo de reversão precisa ser menor, enquanto a reversão mais frequente consome o revestimento. Vale a pena fixar a faixa de qualidade da água do mercado-alvo antes da seleção.

Para um RFQ, precisamos: TDS da água da torneira e faixa de dureza no mercado-alvo, capacidade do tanque e tempo de funcionamento por ciclo.

Irrigadores orais, lavadoras de ozônio e unidades compactas de desodorização

Este grupo segue a rota Sn-Sb de ozônio eletrolítico, abrangendo irrigadores orais, unidades de água sanitizadora doméstica de ozônio (enxágue das mãos, higienização de louça, utensílios de cozinha e odores para pets internos) e purificadores compactos desodorizantes (geladeira, armário de sapatos, banheiro).

Os volumes de água variam de muito pequenos a moderados, e os eletrodos geralmente são de folhas miniaturas a pequenas. A restrição vem do espaço estrutural e do esquema de potência, e não da área de eletrólise; permitem uma janela de validação do protótipo mais completa.

Para uma RFQ, precisamos: dimensões da câmara de eletrólise, método de fonte de alimentação e teto de corrente, e tempo de funcionamento por ciclo.

Esterilização de armários, máquinas de lavar e álcool em gel

Esses produtos utilizam principalmente molhagem ou pulverização por filtro: solução de ácido hipocloroso gerada por eletrólise dosificada com sal molha o filtro, o ar contaminado é higienizado e desodorizado por contato gás–líquido, e em alguns modelos um exaustor transporta um traço de ácido hipocloroso para suprimir bactérias nas superfícies ao redor.

A mesma estrutura aparece em sistemas de ar fresco montados na parede e com dutos. Os eletrodos são principalmente chapas ou malhas evolutivas de cloro, e o principal é combinar o método de circulação com o ciclo de trabalho.

Para uma RFQ, precisamos: método de circulação, duração do ciclo, capacidade da câmara ou tanque, e se o sal é dosado.

Vida útil, inversão de polaridade e janelas de qualidade da água

A vida útil dos eletrodos não é uma propriedade intrínseca do produto, mas uma função das condições de serviço. Pelo menos três variáveis o definem em conjunto: densidade de corrente, intervalo de inversão de polaridade e química da água.

Por que a inversão de polaridade é necessária

Na água da torneira, e especialmente em água dura, o lado do cátodo deposita continuamente escamas compostas principalmente por Ca(OH)₂, CaCO₃ e Mg(OH)₂.

O depósito bloqueia o contato entre o eletrodo e a água, aumenta a tensão da célula e puxa para baixo a saída de cloro livre ou ozônio. A reversão periódica da polaridade transforma brevemente o antigo cátodo em um ânodo, afrouxando e liberando o depósito para autolimpeza.

O custo da reversão

A reversão não é gratuita.

Pesquisas publicadas estudaram sistematicamente eletrodos de titânio revestidos sob reversão de corrente, e a conclusão é clara: quanto maior a frequência de reversão e maior a densidade de corrente, menor a vida útil do revestimento — e sob condições idênticas de reversão, a vida pode variar várias vezes entre as formulações do revestimento.

Como definimos a vida útil

Fonte dos dados: Dados de teste Henan Chalco sob as condições listadas. Relatórios de teste podem ser fornecidos com amostras.

Citação Rápida

Janelas de qualidade da água

• Piso TDS: abaixo da janela do módulo, a saída cai visivelmente; à medida que a alimentação se aproxima da água pura, a evolução do cloro se desloca para a evolução do oxigênio, que é uma condição prejudicial para revestimentos que evoluem o cloro.
• Dureza: quanto maior o conteúdo de Ca e Mg, mais rápido o escalonamento e menor o intervalo de reversão necessário — o que, por sua vez, consome a vida útil do revestimento diretamente. Para modelos de exportação que abrangem regiões de água dura, isso precisa ser corrigido na fase de projeto.
• Temperatura: a janela de trabalho do módulo é de 5–40 °C (41–104 °F) ou 0–40 °C (32–104 °F), dependendo do tipo.

Como reconhecer o fracasso

• A saída de cloro livre ou ozônio cai de forma constante nas mesmas configurações
• O depósito branco aparece na superfície do eletrodo e a saída não se recupera após a limpeza
• A tensão da célula aumenta anormalmente sob operação de corrente constante
• Descascamento visível ou substrato exposto na face revestida

Retorno para repintura

Eletrodos e células podem ser devolvidos para repintura e restauração, o que reduz os custos de manutenção posteriores.

Se isso se aplica depende da condição do substrato e do modo de falha, podendo ser confirmado após uma avaliação de reparo.

O que um fornecedor de eletrodos pode e não pode certificar

O que podemos certificar: identificação do material do substrato (Grau 1 / Grau 2 conforme ASTM B265), sistema de revestimento, desempenho eletroquímico e resultados de vida útil reversível sob condições de teste declaradas, e os documentos de conformidade da substância que podemos fornecer.

O que não podemos substituir: validação da eficácia da desinfecção em nível de eletrodoméstico, conformidade com autorização e rotulagem no mercado-alvo, e a redação específica das instruções para o usuário final. Esses documentos devem ser preenchidos pelo fabricante de eletrodomésticos em seus mercados de venda.

Suprimentos, documentos de inspeção

Os seguintes documentos podem ser confirmados na citação: certificado de material de substrato de titânio, descrição do sistema de revestimento, relatório dimensional, relatório de teste RoHS, declaração REACH SVHC.

A embalagem é projetada de acordo com os requisitos do comprador e a forma do produto; a face revestida não deve ser riscada durante o manuseio e montagem, e o design da embalagem começa protegendo essa face.

Sobre a classificação alfandegária: a classificação tarifária de eletrodos e módulos de eletrólise varia conforme a completude do produto (se a carcaça e o fornecimento de energia estão incluídos), se os bens são declarados como artigos acabados ou como partes, e a interpretação aduaneira atual do país importador — as taxas de direitos aplicáveis e as medidas comerciais variam com ela.

Recomendamos confirmar isso separadamente com o formulário final do produto e o país de destino antes da compra.

Produtos relacionados

As linhas de produtos abaixo compartilham os mesmos sistemas de revestimento e processos de substrato de titânio dos módulos de aparelhos embutidos nesta página;

se sua solução de aparelho também envolver eletrodos independentes ou equipamentos completos de eletrólise além do módulo, liste esses eletrodos na mesma RFQ e daremos recomendações de especificação para cada condição de serviço.

Ânodos de Titânio Ru-Ir

Ânodos de Titânio Platinado

Ânodos de malha de titânio

Ânodos de placas de titânio

Eletrodos de hipoclorito de sódio

Células Eletrolíticas para Tratamento de Água

Perguntas frequentes

Como é definida a vida útil de um eletrodo de água eletrolisada?

Por contagem cíclica ou horas de funcionamento sob uma qualidade de água declarada, densidade de corrente e intervalo de reversão — não como um número geral de anos.

Água dura reduz a vida útil dos eletrodos?

Sim. Água dura acelera a escala do cátodo e geralmente exige um intervalo de reversão mais curto, e a reversão mais frequente consome o revestimento.

Essa é uma troca a ser calibrada em relação à qualidade da água do mercado-alvo, não algo que um "revestimento melhor" te ajuda.

Qual TDS é necessário para que um módulo de eletrólise de água da torneira produza cloro livre?

Cada tipo de módulo possui sua própria janela de TDS de água de alimentação, abaixo da qual a saída cai visivelmente. Para referência, módulos que eletrólisam diretamente água da torneira ficam em torno de TDS 160–225 ppm, enquanto o teste de vida útil dos eletrodos usa TDS ≥ 350 ppm como uma de suas condições.

Qual revestimento devo escolher — Ru-Ir, à base de irídio, Sn-Sb ou platinizado?

Escolha pelo que você precisa eletrolisar, não por qual revestimento é melhor.

Para HOCl, use Ru ou Ru-Ir; para ozônio ou serviço com alto sobrepotencial de oxigênio, use Sn-Sb; Revestimentos à base de IR são escolhidos para estabilidade sob evolução do oxigênio; onde espaço e corrente são limitados, considere-se platinizado.

Revestimentos à base de irídio geram radicais hidroxila?

Segundo a classificação aceita de ânodo ativo / não ativo, IrO₂ é um ânodo ativo: seu sobrepotencial de evolução de oxigênio é baixo e restam menos hidroxilos livres disponíveis para a reação.

A rota · Dominada por OH geralmente pertence à família de materiais de alto sobrepotencial de oxigênio, como SnO₂ e BDD.

Uma reversão de polaridade mais frequente é sempre melhor?

Não. Reversão mais frequente mantém o cátodo mais limpo, mas consome o revestimento mais rápido.

O intervalo correto depende da dureza e do ciclo de trabalho da água de alimentação, e precisa ser calibrado na fase do protótipo.

Em um projeto que inverte a polaridade, ambos os eletrodos precisam de revestimento?

Geralmente sim.

Sob reversão, ambas as faces assumem a função anódica por turno, então ambas geralmente precisam de revestimento, e a formulação precisa sobreviver a trocas repetidas de polaridade — o que também explica por que eletrodos reversos custam mais do que eletrodos de polaridade fixa.

Posso anunciar uma taxa de desinfecção do meu aparelho?

Depende do seu mercado-alvo e dos seus dados de eficácia. Nos Estados Unidos, as alegações de eficácia devem ser apoiadas por dados de teste; na UE, produtos que geram cloro ativo in situ requerem autorização de produto. Os dados de eficácia devem ser obtidos no nível do aparelho.

Isso é o mesmo que um eletrodo de água de hidrogênio ou de água alcalina?

Não. Esta página aborda eletrodos que evoluem o cloro, evoluem o oxigênio e os eletrodos de ozônio para desinfecção. Água rica em hidrogênio e água ionizada alcalina pertencem a um sistema de eletrodos diferente e a uma aplicação diferente.

"Água eletrolisada", "água EO" e "ECA" são a mesma coisa?

Elas são, em geral, a mesma tecnologia, nomeadas de forma diferente entre indústrias e textos regulatórios. "Electrolysed" é a grafia britânica, EO water significa água oxidante eletrolisada, e ECA significa ativação eletroquímica.

O que enviar com seu RFQ

Envie o seguinte junto e podemos citar rapidamente:

• Desenho dimensional de eletrodo ou desenho de células, incluindo aberturas e montagem
• Oxidante alvo: cloro livre / ozônio / serviço de alto potencial de oxigênio
• Qualidade da água de alimentação: faixa TDS, dureza, se é dosado de sal ou ácido
• Condições elétricas: tensão, corrente, tensão constante ou corrente constante
• Esquema de polaridade: polaridade fixa ou reversão periódica; se invertido, em que intervalo
• Vazão e temperatura de operação
• Quantidade por unidade e volume anual estimado
• Mercado-alvo, para alinhamento de documentos
• Seja para fornecimento OEM / white label