Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Funkcjonowanie anody tytanowej w pojemnościowych podgrzewaczach wody

07 Kwi 2013 15:50 13764 16
  • Poziom 10  
    Witam. Chcialbym poruszyc temat zasady funkcjonowania anody tytanowej w pojemnosciowych podgrzewaczach wody. Czym sie rozni od magnezowej? Jak to w ogole dziala.
  • Poziom 23  
    Anody tytanowe nie wymagają wymiany przez cały okres użytkowania zasobnika. Ich okres trwałości wynosi około 8-10 lat. Anody tytanowe nie mają nic wspólnego z magnezową. Anoda magnezowa wymaga wymiany co 12 miesięcy, zamontowana w wymienniku ulega rozpuszczeniu. Czasem powoduje nieprzyjemny zapach wody. Trwałość i skuteczność zdecydowanie mniejsza niż tytanowej.
  • Poziom 43  
    Działa tak samo jak magnezowa tylko, że ma dłuższą żywotność.
  • Poziom 15  
    darczello napisał:
    Jak to w ogole dziala
    Podczas pracy zasobnika CW dochodzi do wielokrotnych zmian ciśnienia podgrzewanej wody. Mimo zastosowania naczynia membranowego (przeponowego) w celu kompensacji znacznych zmian tego ciśnienia, emalia powlekająca zasobnik od wewnątrz ulega siłom deformującym zasobnik i doznaje szeregu mikropęknięć. Zawarty w doprowadzanej wodzie tlen dociera do odsłoniętej w mikropęknięciach stali i reaguje z żelazem utleniając je (korozja). Reakcję przyspiesza wysoka temperatura.
    Anody magnezowe lub tytanowe stosuje się w celu dodatkowej ochrony przeciwkorozyjnej zasobników emaliowanych. Ten typ ochrony jest elektrochemiczną metodą zabezpieczenia metali przed korozją i nazywa się ochroną katodową. Polega ona na tym, że do chronionej konstrukcji dołącza się elektrodę -anodę. Powierzchnia chronionego metalu staje się drugą elektrodą -katodą, na której zachodzą reakcje typu redoks. Siłą napędową tych reakcji utleniania i redukcji jest różnica potencjałów użytych metali, w ich szeregu elektrochemicznym. Praktyczne znaczenie szeregu napięciowego metali wynika z faktu, że metal bardziej aktywny wypiera metal mniej aktywny z roztworu. W naszym przypadku jony magnezu ( potencjał standardowy -2,36V), wypierają żelazo ( -0,44V) z jego tlenku (korozja). Tym sposobem łącząc się z tlenem z tlenku żelaza w mikropęknięciach emalii, zabezpiecza stalowy płaszcz zasobnika przed dalszą korozją -w głębszych warstwach. Im wyższa jest dynamika tych reakcji tym szybciej zużywana jest anoda magnezowa.
    Aby zachować skuteczność działania anody należy okresowo ( 1/rok) kontrolować jej prąd, mierząc przepływ do masy zasobnika -katody. Jeśli wartość tego prądu zmniejszy się poniżej 0,3 mA, należy dokonać kontroli wzrokowej i ewentualnie podjąć decyzję o jej wymianie.
  • Poziom 10  
    Wiec rozumiem ze w temacie anody magnezowej dziala to jako uzupelniacz ubytkow z mikropekniec. Co oowoduje jednoznacznie rozpuszczanie anody. Ale jak to sie ma do tytanowej ktora nie rozpuszcza sie. I jest "nie do zdarcia" ona sie nie rozpuszcza. A drugie pytanie. Dlaczego zdarza ze anoda magnezowa sie nie rozpuszcza. Spr po roku lub dwuch latach urzytkowania. A korozja i tak ma juz miejsce. Zle zaizolowana? W ukladzie wystepuje material o wyzszym potencjale niz magnez ?


    Proszę poprawić błędy pisowni.
    mod - mirrzo
  • Poziom 37  
    Elektroda koniecznie musi mieć metaliczne połączenie z obudową/płaszczem - jej ochrona polega na niedopuszczaniu do ubytków w żelaznym korpusie (nie regeneruje tych ubytków)!.
    Magnez jest bardziej aktywny elektrochemicznie niż większość innych metali (w tym żelazo, cynk), chętniej od nich pozbywa się elektronów - dlatego z grupy metali obecnych w obudowie priorytet będą miały reakcje magnezu (a nie innych). Kluczowe jest tu posiadanie wspólnego potencjału przez wszystkie te metale - a więc solidne połączenie wszystkiego razem metalicznie w jeden potencjał elektryczny.
    Nawet jeśli tlen zechce utlenić jakiś atom żelaza, to zabrany od tego atomu elektron (utlenianie to jakby zabieranie elektronów od atomów) przybędzie z elektrody magnezowej (poprzez połączenie metaliczne-elektryczne) i żelazo pozostanie nienaruszone, a magnez przejdzie w postać jonową do wody (mikroskopowo to magnez oddaje elektron a żelazo służy tylko jako połączenie elektryczne).
    Jony magnezu nie są szkodliwe i w przyrodzie współistnieją z wapniem podnosząc twardość wody.
    Jest możliwe cofanie ognisk korozji na żelazie, ale tylko takich miejsc które mają galwaniczne (a więc metaliczne i elektryczne) połączenie z elektrodą magnezową - zwykle drobinki rdzy takiego połączenia nie posiadają, więc cofanie dużych ognisk korozji jest niemożliwe - ale część mniejszych powinna zniknąć - nie oznacza to zregenerowania powierzchni - tylko usunięcie tlenków/wodorotlenków tworzących ognisko korozji.

    Po oddzieleniu galwanicznym elektrody od obudowy powstaje ogniwo elektryczne (utlenianie magnezu i żelaza przebiega przy innych potencjałach) - i jeśli płynie prąd (a więc jest jakieś szczątkowe połączenie) to ochrona powłoki żelaza jest niewystarczajaca. Jeśli w ogóle nie ma połączenia to w ogóle nie ma ochrony - żelazo się utlenia i magnez się utlenia, niezależnie (oczywiście magnez szybciej).
    Można też powiedzieć że elektroda i obudowa zbiornika tworzą takie ogniwo - trwale zwarte.
  • Poziom 10  
    Oki na temat magnezowej. Mozna powiedziec info tip top ale co z tytanowa jak ona dziala ??

    Proszę poprawić błędy pisowni.
    mod - mirrzo
  • Poziom 37  
    Magnez ulega utlenianiu nawet samoistnie w wodzie - a tytan jest dość odporny (pasywacja powierzchni) - może to stanowi sedno trwałości. A więc magnezowa działa, czy jest korozja czy jej nie ma, ewentualnie szybciej się zużywa przy występującej korozji. Tytanowa zużywa się tylko jak występuje korozja - tak bym sobie to tłumaczył.
    edit:
    Zużywanie się elektrody nie oznacza jej rozpuszczania - metal zamiena się w nierozpuszczalny tlenek.
  • Poziom 23  
    darczello napisał:
    Oki na temat magnezowej. Mozna powiedziec info tip top ale co z tytanowa jak ona dziala ??


    Zasada działania jest ta sama tylko inne materiały.
  • Poziom 38  
    Moim skromnym zdaniem to ilosc tego np. tytanu w anodach, zuzytych podczas eksploatacji zbiornika, wystarczyla by pewnie do pokrycia tych rurek i wnetrza zbiornika i z pewnoscia zabezpieczylo by to calosc 10x lepiej niz emalia i ta anoda. :-)
    No, ale ludzie kupowali by takie zbiorniki raz w zyciu i nie bylo by biznesu.
    Z tymi anodami, to wyglada tak jakby posmarowac chleb g....nem i dodawac troszke miodu aby lepiej smakowalo. :-)
  • Poziom 12  
    Jako, że wczoraj miałem okazję u siebie wymieniać anodę (akurat magnezową ale nieistotne) chciałem się zapytać jak wygląda realizacja połączenia metalicznego między korkiem anody a zbiornikiem.

    Przecież stosując taśmę uszczelniającą izolujemy to połączenie. Moja anoda miała nad gwintem taki wąski kołnierz, który po mocnym dokręceniu "dotknął" krawędzi gwintu, ale coś nie specjalnie mi się to podoba.
  • Poziom 29  
    Najlepiej jest to rozwiązane w anodach, które mają kabelek z oczkiem wystający z korka. Przykręca się je do przyspawanej w pobliżu śruby. Natomiast anoda tytanowa działa na prąd :) Czyli dostarczamy do układu energię elektryczną i układ elektroniczny ustala odpowiednią różnicę potencjałów elektrycznych pomiędzy anodą tytanową a zasobnikiem. Anoda magnezowa, na skutek różnicy potencjałów metali, sama sobie wytwarza ten prąd, zużywając się przy tym. Jest to zwykłe ogniwo elektryczne od dawna, nie wiedzieć czemu, nazywane baterią. Choć bateria elektryczna (nie mylić z artyleryjską), to nic innego jak kilka połączonych ogniw elektrycznych :D
  • Poziom 10  
    Poczytalem troche na niemieckich forach i wszystko zbiega sie do tego ze anoda tytanowa dziala na zasadzie zjawiska polaryzacji elektrody oraz zasadzie faradaya. informacji o tym na internecie moNa znalesc sporo. tylko trudni bylo dojsc jak to sie nazywa. nie mniej jednak dzieki za wlaczenie sie do akcji.
  • Poziom 29  
    Polaryzacja czyli odpowiednia różnica potencjałów elektrycznych :), ale która zasada Faradaya? Jak ta o indukcji, to ja szczególnej roli pól magnetycznych tam nie widzę.
  • Pomocny post
    Poziom 37  
    piotr_boncza napisał:
    Polaryzacja czyli odpowiednia różnica potencjałów elektrycznych :), ale która zasada Faradaya? Jak ta o indukcji, to ja szczególnej roli pól magnetycznych tam nie widzę.

    Faraday wybudował dwie podwaliny w dziedzinie elektryczności - a chodzi o tą w elektrochemii (elektroliza), gdzie określił wpływ prądu, na ilość wydzielanych składników i powiązał ze sobą. Np. Każda amperogodzina wydziela na katodzie "x" g miedzi (coś w tym rodzaju). Albo kilogram cynku rozpuszczający sie elektrochemicznie, może wygenerować "y" amperogodzin.

    Wychodzi na to że elektroda tytanowa jest zasilana z zewnątrz. Musi być na niej plus zasilania w stosunku do płaszcza/obudowy. Cokolwiek w wodzie zechce próbować utleniać obudowę to zamiast zabierać elektrony z atomów obudowy to będzie sobie zabierało elektrony z napięcia elektrody tytanowej (nie z materiału elektrody!). Nie wiem czy taka elektroda może działać bez zasilania (szczerze, to nie moja dziedzina i się tym zwyczajnie nie interesuję) - teoretycznie powinna, ale w praktyce może się pasywować i działać słabo. Polaryzacja elektrody w tym kontekście odnosi sie do dodatniego napięcia na niej, w stosunku do napięcia ujemnego na płaszczu/obudowie (elektroda jest dodatnio spolaryzowana). W zbiorniku przebiegają również reakcje chemiczne - i elektroda w wodzie złej jakości (własna ze studni) może wyłapywać mnóstwo syfu z wody. Przy wodzie zanieczyszczonej, istnieje ryzyko generowania jakiś trucizn - w końcu aktywnie utlenia związki zawarte w wodzie (obudowa zbiornika je redukuje) - jak się tam trafią jakieś rozpuszczone związki organiczne to różnie może być - ale takiej zanieczyszczonej wody i tak się nie powinno pić.
    Taki teoretyczny rzut okiem z punktu chemii.
  • Poziom 29  
    I o to chodziło. Tak, tytanowa jest zasilana prądem.
  • Poziom 6  
    Zapraszam na Allegro, tam znajdziecie kilka kompletów anod tytanowych z zasilaczami. Należy jedynie porównać mocowanie starej anody magnezowej na korku zbiornika i wybrać odpowiednią tytanową, albo sobie przerobić, Taką ochronę (ICCP - Impressed Current Cathodic Protection) stosuje się od lat na statkach do ochrony antykorozyjnej kadłuba. Zasada jest podobna w zbiornikach, tylko, że jest tam woda morska i potencjały są inne, nie mówiąc o prądach rzędu kilkudziesięciu amper (powierzchnia kadłuba etc)
    Osobiści zainteresował mnie temat anod tytanowych (myślę, że można by użyć tańszy materiał) ze względu na bakterie beztlenowe, odpowiedzialne za przykry zapach siarkowodoru. Przy użyciu elektrod magnezowych (rozpuszczalnych - pasywnych) woda jest zubażana w tlen, ciepła stojąca woda, osad z elektrody na dnie - idealne warunki do rozwoju tych bakterii. pomaga używanie tabletek natleniających , ale przy małym zużyciu bakterie szybko się namnażają. Podgrzwanie wody ponad 60-65C też zabija te bakterie.
    Reasumując elektroda magnezowa kosztuje ok.20zł (trwałość ponad rok), tytanowa z zestawem zasilającym (pomiar potencjału) ok.400zł lub więcej. ale prawdopodobnie do końca życia zbiornika - np.10-12 lat. Trzeba doliczyć drobne zużycie energii (kilka watów), co przy grzaniu wody kilka kW nie ma znaczenia. Chyba jednak w moim wymienniku do solarów (300l) zmienię magnez na ten tytan...