チタン電極を効果的にメンテナンスするには、100〜200時間の稼働ごとに定期的な洗浄サイクルを確立します。電極を希塩酸溶液（5％〜10％）に30分間浸漬して、蓄積した表面スケールを溶解し、その後脱イオン水で十分にすすいで、酸の残留物がないことを確認します。
チタン電極は、鉱物スケールや物理的な摩耗によって容易に損なわれる可能性のある、繊細な触媒コーティングに依存しています。厳格な化学的脱スケール処理と、定期的な電気的校正および機械的保護を組み合わせることが、コーティングの故障を防ぎ、安定したプロセスパラメータを確保するために不可欠です。
化学洗浄プロトコルの確立
酸浸漬手順
炭酸カルシウム（CaCO₃）や水酸化マグネシウム（Mg(OH)₂）などのスケールが電極表面に蓄積すると、運用効率が低下します。
これを除去するために、電極を希塩酸（5％〜10％）に30分間浸漬します。この濃度は、基材を過度に攻撃することなくスケールを溶解するのに十分です。
すすぎ段階
酸浸漬後、電極は脱イオン水で十分にすすぐ必要があります。
このステップは、電解液の化学組成を変更したり、電極がサービスに戻されたときに望ましくない腐食を引き起こしたりする可能性のある残留酸をすべて除去するために重要です。
電気およびシステムの状態の監視
月次電気校正
物理的な洗浄は戦いの一部にすぎません。毎月1回はシステムの電気的完全性を検証する必要があります。
電極間隔と接触抵抗を確認および校正します。正確な間隔を維持することで、電圧要件が予想される範囲内に収まることが保証されます。
電流分布
月次チェック中に、電流分布が均一であることを電極表面全体で確認します。
不均一な電流分布は「ホットスポット」を引き起こし、コーティングの局所的な急速な摩耗やコンポーネントの早期故障につながる可能性があります。
電解液管理
長期運用では、電解液自体の品質がメンテナンスの必要性に影響します。
不純物の沈殿物を除去するために、電解液を定期的に交換します。これにより、コーティングの汚染の可能性が減り、スケール形成の速度が遅くなります。
重要な注意点と一般的な落とし穴
研磨剤の危険性
チタン電極を研磨、研削、または磨かないでください。
触媒活性は、チタン表面の非常に薄いコーティングから得られます。機械的な摩耗は、このコーティングを剥がし、電極の機能を永久に破壊します。
コーティングへの感電の防止
電極が適切な正極と負極の極性で正しく接続されていることを確認してください。
逆電圧は破壊の触媒として機能し、活性コーティングを急速に溶解します。同様に、空焚きを禁止します。過熱や故障を防ぐために、電源を入れている間は常に電極が完全に浸漬されている必要があります。
化学的不適合性
電解液の組成、特にフッ化物イオン（F⁻）に細心の注意を払ってください。
フッ化物はチタン基材自体に対して非常に腐食性があります。コーティングが特別にフッ化物耐性があるように定格されていない限り、その存在は壊滅的な構造的故障を引き起こす可能性があります。
機械的脆弱性
チタン金属の強度にもかかわらず、コーティングは脆く、衝撃に対して脆弱です。
輸送中および設置中に、機械的な衝突を避けるために電極を優しく取り扱ってください。コーティングのわずかな欠けでさえ、抵抗が変化し、実験の信頼性が低下する可能性があります。
メンテナンス戦略の最適化
機器の寿命を最大限に延ばすために、特定の運用目標に基づいてアプローチを調整してください。
- 機器の寿命を最優先する場合：繊細なコーティングを保護するために、研磨剤や逆電圧を厳しく禁止する取り扱いプロトコルを優先します。
- プロセス安定性を最優先する場合：スケールが運用パラメータを変動させるのを防ぐために、100〜200時間の酸浸漬スケジュールを厳守します。
- 実験の信頼性を最優先する場合：データの整合性を確保するために、接触抵抗と間隔の月次校正を実行します。
効果的なメンテナンスには、保護すべき主要な資産としてチタン基材ではなくコーティングを扱うことが必要です。
概要表：
| メンテナンスタイプ | 頻度 | 主要な手順/注意事項 |
|---|---|---|
| 化学洗浄 | 100〜200時間ごと | 5％〜10％のHClに30分間浸漬し、脱イオン水ですすぎます。 |
| 電気校正 | 毎月 | 電極間隔、接触抵抗、および均一な電流分布を確認します。 |
| 電解液管理 | 定期的 | 不純物を除去し、コーティングの汚染を防ぐために電解液を交換します。 |
| 表面保護 | 継続的 | 絶対に研磨剤（研磨/研削）を使用しないでください。逆極性や空焚きを避けてください。 |
| 化学的安全性 | 継続的 | コーティングが特別に定格されていない限り、フッ化物イオン（F⁻）を避けてください。 |
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