أنودات مطلية بالبلاتين على أساس التيتانيوم أو التنتالوم أو النيوبيوم، تُنتَج بالطلاء الكهربائي أو الطلاء بالفرشاة أو بعمليات الطلاء الحراري. مظهرها أبيض فضي لامع، وتتميز بكثافة تيار تفريغ أنودي عالية وعمر خدمة طويل.
تجمع أنودات التيتانيوم المطلية بالبلاتين، على نحو تكاملي، بين الخصائص الكهروكيميائية المواتية للبلاتين (Pt) ومقاومة التيتانيوم للتآكل وسائر خصائصه. وتُنتَج عادةً بترسيب كهروكيميائي لطبقة رقيقة جداً من معدن البلاتين أو أكاسيده على ركيزة تيتانيوم. وتعمل هذه الأنودات كأنودات خاملة عالية المتانة، ويُفضَّل استخدامها لأنها تبقى غير قابلة للذوبان في الإلكتروليتات الشائعة.
البلاتين معدن نفيس معروف بخصائص مواتية فريدة، منها
معدل الاستهلاك المنخفض، مسنوداً بناقلية كهربائية عالية، يجعل البلاتين مادة أنود مفضّلة. لكن لارتفاع كلفته، يُطلى عادةً بطبقة رقيقة فقط فوق مواد مقاومة للتآكل مثل التنتالوم (Ta) أو النيوبيوم (Nb) أو التيتانيوم (Ti) للاستفادة من هذه المزايا.
بطلاء معدن البلاتين كهربائياً أو بالفرشاة على التيتانيوم (أو التنتالوم أو النيوبيوم)، بما في ذلك عملية تلبيد طلاء البلاتين، يمكن أيضاً إنتاج طلاء معدني مركّب على الركيزة. ويتألف هذا المركّب من معدن التيتانيوم والبلاتين وأكاسيد التيتانيوم ومركبات معدنية من التيتانيوم والبلاتين.
عملية تلبيد طلاء البلاتين: نصنع أنود التيتانيوم المطلي بالبلاتين باعتماد التحلل الحراري للحصول على طبقة طلاء بلاتين كثيفة ومقاومة للبِلى. ويُعالَج سطح الأنود لتحسين التصاق البلاتين ولرفع انتظام سماكة الطلاء بدرجة كبيرة، وكذلك لخفض مسامية الطلاء بما يمنح الأنود مقاومة أعلى للأحماض. كما تُحدث المعالجة الحرارية للطلاء المركّب تغيّرات في التركيب الكيميائي والبنية المظهرية تحسّن خواصه الكهروكيميائية. ويمكن تشكيل هذا الأنود المطلي بالبلاتين على هيئة قضبان أو أعمدة أو صفائح أو شبكات أو أي شكل خاص يلبي احتياجاتك.
يُفضَّل البلاتين على السطح الخارجي للأنود لأنه شديد المقاومة للتآكل ويضمن سريان التيار في معظم أوساط الإلكتروليت دون أن تتكوّن عليه طبقة عازلة. ولأنه لا يتآكل، فلا ينتج نواتج تآكل، ومن ثم يكون معدل استهلاكه منخفضاً جداً.
البلاتين خامل في الأملاح المنصهرة والأحماض، لكنه يذوب في الماء الملكي. ولا خطر من التقصّف الهيدروجيني. (يمكنك الاطلاع على التقصّف الهيدروجيني في مقال An Introduction to Hydrogen Embrittlement.) وهو من المعادن النادرة القليلة التي تقاوم كلوريدات ماء البحر مقاومة تامة.
يبدي التيتانيوم مقاومة جيدة إلى حد معقول للبيئة البحرية (وماء البحر خصوصاً)، ولا يتفاعل مع محاليل كلوريدات المعادن المركّزة (80%). لكنه عرضة لهجوم حمض الهيدروفلوريك (HF) وحمض الهيدروكلوريك الساخن (HCl) بالتراكيز الأعلى. بل إن بيروكسيد الهيدروجين وحمض النيتريك الساخن قد يهاجمان التيتانيوم. أما العوامل المؤكسدة فلا تهاجمه عادةً لأنه يكوّن بسهولة طبقة أكسيد واقية. غير أن المواد غير المؤكسدة مثل حمض الكبريتيك (بتركيز يفوق 5%) وحمض الفوسفوريك (بتركيز يفوق 30%) قد تهاجم التيتانيوم. ومن زاوية التقصّف الهيدروجيني، يتفوق التيتانيوم على التنتالوم كمادة أنود.
يتميز البلاتين بالخمول الكهروكيميائي والمتانة الميكانيكية وقابلية التشغيل والناقلية الكهربائية الجيدة، لكنه باهظ الثمن إلى حد مانع. وقد فتح تطوير مواد البلاتين على التيتانيوم والبلاتين على التنتالوم (بالطلاء والتكسية معاً) الباب أمام استخدامها مواد أنود في تشطيب المعادن وأنظمة الحماية الكاثودية للتطبيقات الحرجة.
وعند استخدامه في أنودات داخل أوساط مائية كماء البحر، يكوّن التيتانيوم على سطحه غشاء أكسيد عازلاً يبقى ثابتاً تحت جهد انهيار معيّن، فيمنع سريان التيار بين الوسط المائي والأنود. وفي البيئة البحرية يتحمل الأكسيد المتكوّن على التيتانيوم 12 فولت، وبعدها ينهار الحاجز العازل ويبدأ سريان التيار عملية التآكل.
ثبات الشكل الهندسي للأنود المطلي بالبلاتين بمرور الوقت.
توفير في الطاقة.
مقاومة عالية للتآكل.
ثبات أبعادي عالٍ وتحمّل للأحمال.
درجة التصاق عالية لطلاء المعدن النفيس.
مقاومة أفضل لهجوم الأحماض.
إنتاجية أعلى بأزمنة طلاء أقصر.
وزن خفيف (خصوصاً الأنود الشبكي).
عمر تشغيلي طويل؛ بلا صيانة.
عمر خدمة طويل تحت كثافات تيار أعلى في المحاليل الحمضية.
إمكان إنتاج أشكال أنود معقدة.
مقاومة تدهور السطح البيني بفعل الترسبات.
الطلاء الأفقي والطلاء النبضي؛
طلاء المعادن النفيسة كهربائياً – مثل حمّامات Au وPd وRh وRu؛
طلاء المعادن غير الحديدية كهربائياً – مثل حمّامات Ni وCu وSn وZn وحمّامات Cr الخالية من الفلورايد؛
طلاء لوحات الدارات المطبوعة كهربائياً؛
الحماية الكاثودية بالتيار المفروض.
يمكننا إنتاج أنودات تيتانيوم (أو Ta أو Nb) مطلية بالبلاتين على شكل صفائح أو شبكات أو أنابيب، أو حسب متطلبات العميل.