8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Анод это: что это такое, как их определить, применение

Содержание

Анод, катод, положительный и отрицательный: основы химии батарей

04 мая 2020г.

В последнее время были совершены важные открытия в области аккумуляторных батарей (иногда называемых вторичными элементами), и большую часть этой работы можно отнести к разработке электромобилей. Эта работа помогла получить Нобелевскую химическую премию 2019 года за разработку литий-ионных аккумуляторов. Следовательно, термины «анод», «катод», «положительный» и «отрицательный» приобрели все большую важность.

В статьях о новых батарейных электродах и станциях циклирования батарей часто используются названия анод и катод без указания того, разряжается ли батарея или заряжается. Термины анод, катод, положительный и отрицательный не являются синонимами, их иногда можно спутать, что может привести к ошибкам.

Цель этой статьи - прояснить и четко определить эти разные термины.

Реакции окисления и восстановления

Реакция окисления является электрохимической реакцией, которая производит электроны. Электрохимическая реакция, которая происходит на отрицательном элементе цинкового электрода никель-цинковой батареи во время разряда:

 

Zn + 4OH- → Zn (OH) 2-4 + 2e-
 

реакция окисления. Окисление - это потеря электронов.

Реакция восстановления - это электрохимическая реакция, которая потребляет электроны. Электрохимическая реакция, происходящая на положительной стороне литий-ионного аккумулятора во время разряда:
 

LixCoO2 + XLI++ Xe- → LiCoO2
 

является реакцией восстановления. Сокращение - это выигрыш электронов.

Анод, катод

  • Анод - это электрод, в котором происходит реакция окисления. Потенциал анода, через который протекает ток, выше его равновесного потенциала: Ea (I)> EI = 0 (рис. 1).
  • Катод - это электрод, в котором происходит реакция восстановления. Потенциал катода, через который протекает ток, ниже его равновесного потенциала: Ec (I) < EI = 0 (рис. 1).

Рис.1: (E
I≠0−EI=0) I > 0

Положительные и отрицательные электроды

Два электрода батареи или аккумулятора имеют разные потенциалы. Электрод с более высоким потенциалом упоминается как положительный, электрод с более низким потенциалом упоминается как отрицательный. Электродвижущая сила, эдс в V батареи - это разность потенциалов положительного и отрицательного электродов, когда батарея не работает.

Исследуя батарею

Разряд батареи

Во время разряда напряжение элемента U, разность между положительным и отрицательным, уменьшается (рис. 2, 3).

  • Потенциал положительного электрода E+I≠0 становится меньше его значения в состоянии покоя E+I = 0 : E+I≠0  → положительный электрод является катодом.
  • Потенциал отрицательного электрода E-I≠0 становится больше его значения в состоянии покоя E-I=0 : E-I>0 > E-I=0 → отрицательный электрод является анодом.

Рис. 2: Разряд и заряд батареи: слева - потенциальное изменение положительного и отрицательного электродов; справа - изменение напряжения батареи

Зарядка аккумулятора

Во время зарядки напряжение элемента U, разность между положительным и отрицательным, увеличивается (рис. 2, 3).

  • Потенциал положительного электрода E+I≠0 становится больше его значения в состоянии покоя E+I=0 : E+I>0 > E+I=0 → положительный электрод является анодом.
  • Потенциал отрицательного электрода E-I≠0 становится меньше его значения в состоянии покоя E-I=0 : E-I<0  < E-I=0 → отрицательный электрод является катодом.

Рис. 3: Разрядка / зарядка вторичной батареи, представленной в виде электрохимической ячейки, с электронами и направлением тока.

Вывод

При обычном использовании перезаряжаемой батареи потенциал положительного электрода как при разряде, так и при перезарядке остается больше, чем потенциал отрицательного электрода. С другой стороны, роль каждого электрода переключается во время цикла разрядки / зарядки.

  • Во время разряда положительным является катод, отрицательным является анод.
  • Во время заряда положительным является анод, отрицательным является катод. 

Тексты, описывающие аккумуляторные аноды или катоды, безусловно, косвенно рассматривают случай разряда, что является неполным предсталением о процессах, происходящих внутри вторичного элемента.

Поделиться в соцсетях:

Анод - ОКСИ Про

Анод – это электрод прибора, который присоединяется к положительному полюсу необходимого источника питания. При этом электрический потенциал анода является положительным по отношению к потенциалу указанного катода. Во всех процессах электролиза анод – это электрически положительный полюс, на котором происходят окислительно-восстановительные реакции. Получается, что результатом этих операций может быть разрушение анода. Это используется, например, при электрорафинировании металлов.

Самые популярные аноды

В металлургии используется анод для гальваники для того, чтобы наносить на поверхность изделий слой металла электрохимическим способом или для электрорафинирования. При этом процессе металл с примесями полностью растворяется на аноде, а потом осаждается в чистом виде на катоде.

В основном распространены аноды из цинка, которые могут быть литыми, сферическими, катаными. Причем последние используются чаще всего. Кроме того, берут аноды из никеля, меди, олова, бронзы, кадмия, сплава сурьмы и свинца, серебра, платины и золота. А вот из кадмия аноды почти не используют, что обуславливается их экологической вредностью. Анод из драгоценных металлов используют для того, чтобы повысить коррозионную стойкость, улучшить эстетические свойства предметов, а также для других целей. Кроме того, они пригодятся и для того, чтобы повысить электропроводность изделий.

В вакуумных электронных приборах анод – это специальный электрод, который способен притягивать к себе любые летящие электроны, которые испущены катодом. В рентгеновских трубках и электронных лампах он имеет такую конструкцию, когда полностью поглощает все электроны. В электронно-лучевых трубках аноды являются элементами электронной пушки, которые поглощают только часть летящих электронов, формируя при этом электронный луч после себя. В полупроводниковых приборах электроды, которые подключаются к положительному источнику тока, когда прибор открыт, то есть он имеет небольшое сопротивление, называют анодом, а тот, что подключен к отрицательному полюсу, соответственно, – катодом.

Знак анода и катода

В специальной литературе часто можно встретить самое разное обозначение знака анода: «+» или «-». Это определяется особенностями рассматриваемых процессов. К примеру, в электрохимии считают, что катод – это электрод, на котором протекает процесс восстановления, а анод – это электрод, на котором протекает процесс окисления. При активной работе электролизера внешний источник тока обеспечивает на одном электроде  избыток электронов и здесь происходит восстановление металла. Этот электрод является катодом. А на другом электроде, в свою очередь, обеспечивается недостаток электронов и происходит окисление металла, и его называют анодом.

При работе гальванического элемента, на одном из электродов избыток электронов обеспечивается уже не внешним источником тока, а именно реакцией окисления металла, то есть здесь отрицательным будет уже анод. Электроны, которые проходят через внешнюю цепь, будут расходоваться на протекание реакции восстановления, то есть катодом можно назвать положительный электрод.

Исходя из такого толкования, для аккумулятора аноды и катоды меняются местами в зависимости от того, как направлен ток внутри аккумулятора. В электротехнике анодом называют положительный электрод. Так электрический ток течет от анода к катоду, а электроны – наоборот.

Катоды и аноды отрицательно и положительно заряженные электроды

Катод – это электрод устройства, который подключен к отрицательному полюсу источнику тока. Анод – противоположность ему. Это электрод прибора, подключенный к положительному полюсу источника тока.

Окислительно-восстановительный процесс на электродах

Обратите внимание! Чтобы легче запомнить разницу между ними, используют шпаргалку. В словах «катод»-«минус», «анод»-«плюс» одинаковое число букв.

Применение в электрохимии

В этом разделе химии катод – это отрицательно заряженный электрический проводник (электрод), притягивающий к себе положительно заряженные ионы (катионы) во время процессов окисления и восстановления.

Электролитическое рафинирование – это электролиз сплавов и водных растворов. Большинство цветных металлов подвергаются такой очистке. При помощи электролитической очистки получается металл с высокой чистотой. Так, степень чистоты меди после рафинирования достигает 99,99%.

Электролиз меди

На положительном электрическом проводнике во время рафинирования или очистки проходит электролитический процесс. Во время него металл с примесями помещают в электролизер и делают анодом. Такие процессы проводятся при помощи внешнего источника электрической энергии и называются реакциями электролиза. Осуществляются в электролизерах. Он выполняет функцию электронасоса, нагнетающего отрицательно заряженные частицы (электроны) в отрицательный проводник и удаляющего его из анода. Откуда исходит ток, неважно.

На катоде очищается металл от посторонних примесей. Простой катод изготавливается из вольфрама, иногда – из тантала. Достоинством вольфрамового отрицательного электрода является стойкость его изготовления. Из недостатков – имеет низкую эффективность и неэкономичность. Сложные катоды имеют разное устройство. У многих таких типов проводников на чистый металл сверху наносится специальный слой, который активирует получение большей производительности при относительно низких температурах. Они очень экономичны. Их недостаток состоит в небольшой устойчивости производительности.

Готовый чистый металл тоже называется катодом. Например, цинковый или платиновый катод. На производстве отрицательный проводник отделяют от катодной основы при помощи катодосдирочных машин.

При удалении отрицательно заряженных частиц из электрического проводника на нем создается анод, а при нагнетании отрицательно заряженных частиц на электрический проводник – катод. При электролизе очищаемого металла его положительные ионы притягивают к себе отрицательно заряженные частицы на отрицательном проводнике, и происходит восстановительный процесс. Чаще всего используют такие аноды:

  • цинковые;
  • кадмиевые;
  • медные;
  • никелевые;
  • оловянные;
  • золотые;
  • серебряные;
  • платиновые.

Чаще всего на производстве используют цинковые аноды. Они бывают:

  • катанные;
  • литые;
  • сферические.

Больше всего применяют катанные цинковые аноды. Еще используют никелевые и медные. А вот кадмиевые почти не используются из-за их токсичности для экологии. Бронзовые и оловянные аноды применяют при изготовлении радиоэлектронных печатных плат.

Гальванизация (гальваностегия) – процесс нанесения тонкого слоя металла на другой предмет с целью предотвращения коррозии изделия, окисления контактов в электронике, износостойкости, декорации. Суть процесса такая же, как при рафинировании.

Цинк и олово используют для повышения стойкости изделия при коррозии. Цинкование бывает холодным, горячим, гальваническим, газотермическим и термодиффузионным. Золото используют в основном в защитно-декоративных целях. Серебро повышает стойкость контактов электроприборов к окислению. Хром – для увеличения износостойкости и защиты от коррозии. Хромирование придает изделиям красивый и дорогой вид. Используется для нанесения на ручки, краны, колесные диски и т.д. Процесс хромирования токсичен, поэтому строго регламентируется законодательством разных стран. Ниже на картинке представлен метод гальванизации при помощи никеля.

Никелирование чайника методом гальванизации

Применение в вакуумных электронных приборах

Здесь катод выступает источником свободных электродов. Они образуются в ходе их выбивания из металла при высоких температурах. Положительно заряженный электрод притягивает электроны, выпущенные отрицательным проводником. В разных аппаратах он в разной степени собирает их в себя. В электронных трубках он полностью притягивает отрицательно заряженные частицы, а в электронно-лучевых приборах – частично, формируя в завершении процесса электронный луч.

Маркировка

Стандартно катод маркируют как «-». Знак анода –  «+». А вот в гальванике, из-за того, что отрицательный заряд на проводнике снабжается не источником тока извне, а реакцией окисления металла, катод получит положительный заряд электрического проводника. Поэтому в аккумуляторах, когда ток меняет направление, происходит смена знаков «+» и «-».

Эти свойства катодов и анодов нашли широкое применение в промышленности при очистке металла и в гальваностегии.

Видео

Оцените статью:

Анод и катод: что это такое

Эти физические термины затрагивают области гальваники, химии, а также источников питания, полупроводниковой и вакуумной электроники. Зная, что такое анод и катод можно, к примеру, разобраться почему греется телефон. В статье описывается, что из себя представляют анод и катод, объясняется катод и анод – это плюс или минус. Помимо этого, затрагиваются аспекты и нюансы заряда катода и анода.

Анод и катод. Что это такое

Анод – является электродом, через который электрический ток проникает в устройство. Он является противоположностью катоду, электроду, через который электрический ток покидает электрическое устройство. Направление электрического тока в цепи отличается вектора потока электронов. В связи с этим (отрицательно заряженные) электроны вытекают из анода во внешний контур. Анод в гальваническом элементе представлен электродом, где происходит реакция окисления.

Эти понятия обусловлены не полярностью напряжения электродов, а направлением тока через электрод. Если ток, который идёт через электроды, изменяет своё направление, как это происходит, например, в перезаряжаемой батарее (во время зарядки), анод и катод меняются местами.

Обычный ток зависит не только от направления движения носителей заряда, но и от электрозаряда носителей. Электрический ток вне устройства обычно переносится электронами в проводнике из металла. Так как электроны обладают зарядом со значением «минус», направление их потока противопоставляется направлению стандартного тока. Из этого следует, что электроны уходят из аппарата через анод и попадают в устройство через катод.

Полярность напряжения на аноде по отношению к связанному катоду меняется из-за разновидности аппарата и его режима работы. В представленных примерах анод является отрицательным в устройстве (обеспечивает питание) и положительным в устройстве, которое потребляет энергию. В разных областях применения анод может быть положительным или отрицательный.

Анод в гальваническом элементе

Тут он является отрицательным выводом, потому что именно там обычный ток протекает в устройство (элемент аккумулятора). Этот внутренний электрический ток переносится извне электронами, движущимися наружу. Притом отрицательный заряд, протекающий в одном направлении, электрически эквивалентен положительному заряду, который протекает противоположном направлении.

В перезаряжаемой батарее или в электролизере

Здесь же анод является положительным выводом, который получает ток от внешнего генератора. Ток через перезаряжаемую батарею противоположен направлению тока во время разряда. Иными словами, электрод, который был катодом во время разрядки батареи, становится анодом во время процесса её зарядки.

Электронно-лучевая труба

Тут является положительным выводом, через который электроны вытекают из устройства. Иначе: туда, где течет положительный электрический ток.

Вакуумная трубка анода

В электронных вакуумных устройствах, таких как электронно-лучевая трубка, анод – это положительно заряженный электронным коллектор. В трубке анод представляет собой заряженную положительную пластину, которая собирает электроны, испускаемые катодом через электрическое притяжение. Это параллельно ускоряет поток этих электронов.

В электрохимии анод находится там, где происходит окисление, и является контактом с положительной полярностью в электролизере. На аноде электрические потенциалы заставляют анионы (отрицательные ионы) вступать в химическую реакцию и испускать электроны (окисление), которые затем попадают в цепь управления.

Диодный анод

В полупроводниковом диоде анодом является легированным слоем P, который изначально создает отверстия для соединения. В области соединения отверстия, подаваемые анодом, объединяются с электронами, подаваемыми из области с N-легированием, создавая истощённую зону. Когда положительное напряжение подается на анод диода из схемы, большее количество отверстий может быть перенесено в обедненную область, и это приводит к тому, что диод становится проводящим, позволяя току протекать по цепи.

Термины «анод» и «катод» не должны применяться к стабилитрону, так как он даёт возможность протекать току в любом направлении в зависимости от полярности напряжения.

В электрохимии

Тут анод расположен там, где происходит окисление, и является контактом с положительной полярностью в электролизере. На аноде электрические потенциалы заставляют анионы (отрицательные ионы) вступать в химическую реакцию и испускать электроны (окисление), которые затем попадают в цепь управления.

Такой процесс широко применяется для рафинирования металлов. При рафинировании меди медные аноды (те промежуточные продукты из печей) претерпевают электролиз в подходящем растворе (таком как серная кислота) для получения катодов высокой чистоты. Медные катоды, полученные с использованием этого метода, также называют электролитической медью.

Катод – это электрод, от которого обычный ток покидает электрический аппарат. Тут у электронов заряд электрический заряд под знаком «минус», поэтому движение электронов противоположно движению обычного потока тока. Катодный электрический ток отходит, что также означает, что электроны поступают в катод устройства из внешней цепи.

Полярность катода и анода – это положительное или отрицательное значение, что зависит от работы устройства. Хотя положительно заряженные катионы всегда движутся к катоду (отсюда и их название), а отрицательно заряженные анионы удаляются от него, полярность катода зависит от типа устройства и может даже варьироваться в зависимости от режима работы.

В устройстве, поглощающем энергию заряда (зарядка батареи), катод является отрицательным (электроны вытекают из катода, и заряд проникает туда) и в аппарате, который снабжает энергией (используемая батарея), катод положительный (электроны втекают в него и заряд уходит). Используемая батарея обладает катодом (положительный вывод), поскольку именно там ток течет из устройства. Этот внешний ток переносится изнутри положительными ионами, движущимися от электролита к положительному катоду (химическая энергия отвечает за движение в гору). Это поддерживается электронами, которые направляются к батарее.

Например, медный электрод гальванического элемента Даниэля является положительным выводом и одновременно катодом. Это происходит тогда, когда заряд поступает в батарею. Например, изменение направления тока в гальваническом элементе Даниэля превращает его в электролизер. Тут медный электрод одновременно является как положительным выводом, так и анодом. В диоде катод является отрицательным выводом на остроконечном конце символа стрелки, откуда ток течет из устройства.

В электролизере на катоде применяется отрицательная полярность для активации элемента. Общими результатами восстановления на катоде являются газообразный водород или чистый металл из ионов металлов. Говоря об относительной восстановительной способности двух окислительно-восстановительных агентов, считается, что пара для генерирования большего количества восстанавливающих веществ является более «катодной» по сравнению с более легко восстанавливаемым реагентом.

Как определить анод и катод

Электрическая схема катода и анода:

Различие между катодом и анодом основано исключительно на токе, а не на напряжении. Металл, используемый для катода, имеет значительно большее количество электронов, чем нейтроны или протоны.

Например, один из потребителей энергии находится в прямом включении. Далее, ток по аноду из внешней цепи проникает в элемент. Во внешнюю цепь прямо через катод из элемента выходит электрический ток. Это чем-то напоминает перевёрнутое изображение. Если данные обозначения сложные, то тут разобраться с ними могут только химики. Теперь надо сделать обратное включение. В этом случае диоды полупроводникового типа почти не будут проводить электрический ток. Тем не менее, есть вероятность обратного пробоя у элементов.

Электровакуумные диоды (например, радиолампы) совсем не обладают способностью проводить ток обратного типа. Условно принято считать, что ток через них не протекает. В связи с этим формально выводы анода и катода у диодов не отвечают за выполнение этих функций.

При катодной защите металлический анод электрически связан с защищаемой системой и частично разъедает или растворяет металл защищаемой системы. Этот металлический анод большей степени реагирует на коррозионную среду защищаемой системы. Корпус железного или стального судна может быть защищен цинковым анодом, который растворяется в морской воде и предотвращает коррозию корпуса.

Менее очевидным примером такого типа защиты является процесс цинкования железа. Такой процесс покрывает железные конструкции (такие как ограждение) покрытием из металлического цинка. Пока цинк остается неповрежденным, железо защищено от коррозии. С течением времени цинковое покрытие становится поврежденным, в результате потрескивания или физического повреждения.

Знание того, что такое анод и катод, является ключевым в электрохимии и помогает понять основные принципы работы простейших аккумуляторов и гальванических элементов.

Определение анод общее значение и понятие. Что это такое анод

Понятие анода используется в области физики для обозначения положительно заряженного электрода . Электрод, с другой стороны, является концом проводящего материала, который, когда он связан со средой, передает или получает электрический ток (поток зарядов) от него.

Этимология анода приводит к греческому выражению, которое можно перевести как «восходящий путь» . Британский ученый Майкл Фарадей (1791-1867) был тем, кто впервые использовал эту концепцию .

Реакция окисления генерируется на аноде: она увеличивает свое состояние окисления от потери электронов. Следует помнить, что в реакциях этого типа восстанавливающий агент отдает электроны в среду и увеличивает степень его окисления (он окисляется), в то время как окислитель получает указанные электроны и сводит к минимуму степень его окисления (он уменьшается).

При окислении анод обеспечивает прохождение электрического тока к отрицательному полюсу, называемому катодом . В батареях (также называемых батареями ), электрических источниках и электронных клапанах анод характеризуется как электрод, обладающий наибольшим потенциалом.

Возьмите случай с гальваническим элементом . Этот элемент генерирует электрическую энергию посредством окислительно-восстановительных реакций, которые происходят внутри него, когда два металла соединены солевым мостиком или есть полуэлементы, соединенные через мембрану с порами. Анодом в этих ячейках может быть цинк или другой материал.

Наконец, он называется гальваническим или жертвенным анодом для детали, которая используется для защиты от коррозии в металлической структуре, которая погружена в воду или заглублена. Например, в области парусного спорта очень важно обеспечить, чтобы электролитическая коррозия не повредила ни одну из частей, которые неизменно погружены в корабль, такие как лопасть руля, пропеллер, вал, дрейф или киль.

Это называется электролитической коррозией или электролизом с ухудшением, которое вызывает появление электрического тока в погруженных металлах, которые сгруппированы по их потенциалу: катоды имеют те, которые имеют наибольший потенциал, в то время как с другой стороны находятся аноды, которые они разлагаются вместо первых.

Важно отметить, что действие анода зависит от характера воды. Основываясь на этом факторе, существуют различные типы анодов, такие как следующие:

* цинковый жертвенный анод : используется в соленой воде, а также в алюминии, поскольку в этой среде удельное сопротивление обычно ниже. Наиболее распространенные области применения этого типа анодов - это производственные платформы, рули и гребные винты небольших лодок, внутренняя поверхность резервуаров, корпуса судов и судовые двигатели, которые охлаждаются соленой водой ;

* Магниевый жертвенный анод : магний - это металл с особенно низким отрицательным электрическим потенциалом, поэтому он идеально подходит для областей, где удельное сопротивление электролита больше. Этот тип анода используется в пресной воде, как на лодках, так и в водонагревателях. Несмотря на частую возможность, магний может вызвать проблемы, если защищенный металл имеет слишком большой отрицательный потенциал, поскольку мобилизация ионов водорода в катоде может привести к отслоению покрытия;

* алюминиевый жертвенный анод : алюминий, который используется в солоноватой воде, обладает рядом преимуществ перед вышеупомянутыми металлами, такими как меньший вес и большая емкость. С другой стороны, поскольку его электрохимическое поведение не такое стабильное, как, например, у цинка, его нельзя использовать без принятия определенных мер предосторожности.

Анод медный

      

Анод медный – это листовой, шарообразный или цилиндрический профиль из первичной меди и ее сплавов.

Анод (др.-греч. ἄνοδος - движение вверх) - это электрод некоторого прибора, присоединённый к положительному полюсу источника питания. Электрический потенциал анода положителен по отношению к потенциалу катода (кроме гальванических элементов).

При процессах электролиза (получение элементов из солевых растворов и расплавов под действием постоянного электрического тока), анод - электрически положительный полюс, на нём происходят окислительно-восстановительные реакции (окисление), результатом которых, в определённых условиях, может быть разрушение (растворение) анода, что используется, к примеру, при электрорафинировании металлов.

Аноды применяются для гальваники, используемые для нанесения на поверхность изделия слоя металла электрохимическим способом, либо для электрорафинирования, где металл с примесями растворяется на аноде и осаждается в очищенном виде на катоде. Медный анод является одним из таких анодов.

Наиболее часто данное изделие изготавливается по ГОСТ767-91 - Аноды медные.

Медные аноды различаются по способу изготовления:

  • холоднокатаные - Д,
  • горячекатаные - Г.

Аноды изготовляют из меди марки M1 или АМФ.

Поверхность анодов должна быть свободной от загрязнений, затрудняющих визуальный осмотр. На поверхности допускаются дефекты, не выводящие аноды при контрольной зачистке за предельные отклонения по толщине, а также наличие цветов побежалости и местных потемнений.  Аноды должны быть ровно обрезаны. Косина реза не должна выводить аноды за предельные отклонения по длине и ширине. Кромки анодов должны быть ровными без разрывов. Допускается изготовлять аноды с обкатанной кромкой без обрезки.

Основное применение медных анодов - это получение защитного медного слоя на поверхностях металлических изделий. Такой слой требуется для защиты изделия от коррозии, а также для увеличения их прочности.

Толщина, мм Раскрой, мм Марка металла Цена
8 200х1000, 500х1000 М1, АМФ Уточняйте у менеджеров
10 200х1000, 500х1000 М1, АМФ Уточняйте у менеджеров
20 200х1000, 500х1000 М1, АМФ Уточняйте у менеджеров

Магниевый анод в водонагревателе для чего он нужен?

Магниевый анод в водонагревателе служит для снятия электрохимической коррозии и препятствует образованию сильной накипи на нагревательных элементах (ТЭНах) в процессе нагрева воды. Анод вступает в химическую реакцию с водой, смягчая ее и принимая на себя воздействие жесткой воды. Под действием этих процессов он разрушается, но благодаря этому увеличивается срок службы ТЭНа, а самое главное, сварные швы внутреннего бака водонагревателя защищаются от коррозии. Благодаря аноду накипь на нагревательном элементе образуется не твердая, а рыхлая (образуется гидроксид магния) и при очередном обслуживании бойлера ее легко будет очистить.

Анод это важная деталь в водонагревателе, так как если вышел из строя нагревательный элемент (ТЭН), его заменить особого труда не составит, но если сварные швы дадут течь, бойлер придется нести на свалку, ремонту он уже не подлежит.

Выдержка из инструкции к водонагревателю "Аристон":

"Магниевый анод является неотъемлемой составной частью системы защиты водосодержащей емкости от коррозии. Необходимо ЕЖЕГОДНО проверять его состояние. При сильном изнашивании анод необходимо заменить. Гарантия на водосодержащую емкость при изношенном магниевом аноде (остаточный объем менее 30%) недействительна. Необходимо производить его замену не реже 1 раза в 24 месяца. Магниевый анод является расходным материалом, и не подлежит замене по гарантии."

Выдержка из инструкции к водонагревателю "Термекс":

"Магниевый анод необходимо заменять не реже одного раза в год. Если вода содержит большое количество химических примесей, то магниевый анод необходимо менять чаще. Образование накипи на ТЭНе может привести к выходу его из строя, что не является гарантийным случаем, и его замена не входит в гарантийные обязательства изготовителя и продавца."

Выдержка из инструкции к водонагревателю "Электролюкс":

"Внутренние резервуары изготовлены из высококачественной медицинской нержавеющей стали. В качестве дополнительной защиты внутреннего бака от коррозии водонагреватель оснащен магниевым анодом. Ежегодное техническое обслуживание должно включать в себя обязательную проверку наличия накипи на ТЭНе и внутренней полости водосодержащей емкости, а так-же состояние магниевого анода. В случае 30% и более износа магниевого анода – анод необходимо заменить на новый".

Выдержка из инструкции к водонагревателю "Поларис":

"При использовании водонагревателя с «жёсткой» водой с большим количеством растворённых в ней минеральных солей, внутренняя поверхность бака, а также поверхности ТЭНа и анода с течением времени покрываются отложениями и накипью. Обросший отложениями или сильно изношенный магниевый анод замените новым. Для обеспечения хорошего качества воды и долгой службы водонагревателя производите замену анода по мере его износа, но не реже 1 раза в год."

Таким образом, если не следить за состоянием магниевого анода, можно остаться без гарантии завода производителя. Следовательно, анод является важнейшей деталью, и мы рекомендуем его устанавливать в водонагреватель.

Часто задаваемые вопросы о расходных анодах

- Performance Metals

В. Что делают расходуемые аноды?

A. Все металлы, погруженные в электролит (например, морская вода), создают электрическое напряжение. Когда два разнородных металла контактируют (электрически соединены), они образуют гальванический элемент (например, аккумулятор), причем менее благородный металл (например, бронзовый пропеллер) образует анод, а более благородный металл (вал из нержавеющей стали) - катод. .

Алюминиевый анодный сплав обеспечивает лучшую защиту и служит дольше, чем цинк. Он будет продолжать работать в пресной воде и безопасен для использования в соленой воде. Алюминий - единственный анод, который безопасен для всех применений.

Если вы хотите защитить оба металла, вам нужно подключить третий металл, который более активен, чем первые два. Самый активный металл (например, цинк) становится анодом для других и жертвует собой, разъедая (отдавая металл), чтобы защитить катод - отсюда и термин «жертвенный анод».

В. Из каких металлов изготавливаются расходуемые аноды?

A. Три наиболее активных материала, используемых в протекторных анодах: цинк , алюминий и магний . У них разные свойства и разные способы использования.

Первое свойство, которое следует учитывать, - это их электрический потенциал . Все металлы создают отрицательное напряжение (по сравнению с электродом сравнения) при погружении в воду.Чем ниже - тем отрицательнее - напряжение, тем активнее считается металл, например:

Магний генерирует -1,6 вольт, т.е. отрицательное 1,6 вольт.
Алюминиевый расходный анодный сплав генерирует -1,1 В
Цинк, -1,05 В

Для обеспечения защиты требуется максимально возможная разность напряжений между протекторным анодом и защищаемым металлом.

Например, если цинк используется для защиты бронзового гребного винта, «управляющее или защитное напряжение» будет отрицательным –0.Будет доступно 75 вольт, то есть цинк при -1,05 вольт минус бронза при -0,3 = -0,75 вольт.

Если используются алюминиевые аноды, это возрастает до -0,8 Вольт.

Магниевые аноды увеличивают это значение до -1,3 В.

Чем больше разница в напряжении, тем выше защита. Но будьте осторожны, некоторые материалы (алюминий) могут быть «чрезмерно защищены» - подробнее об этом позже.

Второе важное свойство - это текущая емкость анодного материала.Анод создает разность напряжений, и это пропускает ток между анодом и защищаемым металлом через воду. Это похоже на большую батарею: чем больше у вас емкость, тем дольше она будет защищать. Между прочим, для конкретного анода скорость протекания тока зависит от площади поверхности анода, а срок службы зависит от массы. Для анода того же размера относительная мощность составляет:

Цинк: 100 (В качестве исходных данных, например, это может быть 100 дней)
Магний: 30
Алюминиевый анод: 130 - 150 (Различные производители указывают разные диапазоны)

Итак, если вы используете магниевый анод вместо цинкового анода «100 дней», он прослужит только 30 дней.

Срок службы алюминиевого анода составляет от 130 до 150 дней.

Для удобства мы указываем «Вес цинкового эквивалента» (ZEW) на некоторых страницах с перечнем наших продуктов. Это количество цинка, которому алюминиевый анод эквивалентен по емкости.

Третье свойство - Качество анодного сплава

Предупреждение об используемых металлах !!

Не всякий цинк или алюминий подойдут.Остерегаться ! Есть импортные аноды сомнительного качества. Важно убедиться, что покупаемые аноды соответствуют военным или морским спецификациям. Установка дешевых или нестандартных анодов, несомненно, вызовет повышенные и потенциально очень дорогие проблемы с коррозией. Наиболее распространенные спецификации материалов:

Цинк: MIL-DTL-18001L
Алюминий: MIL-DTL-24779 (SH)
Магний: MIL-A-21412

Сравнение свойств

Q.Какой анодный материал я должен использовать на моей лодке?

A. Тип лодки, которая у вас есть, определит, насколько вам нужно быть осторожным. Корпус из стеклопластика с внутренним двигателем будет нуждаться в гораздо меньшей защите, чем, например, алюминиевый корпус или лодка с алюминиевым поворотно-откидной колонкой. Несколько простых рекомендаций:

Лодки на борту с деталями из бронзы и нержавеющей стали могут быть защищены цинковыми или алюминиевыми анодами. Не беспокойтесь о чрезмерной защите. Вы получаете чрезмерную защиту только тогда, когда вес анодов настолько велик, что ваша лодка тонет! Напряжение, создаваемое цинковыми или алюминиевыми анодами, не вызовет каких-либо повреждений - независимо от того, сколько материала анода добавлено, максимальное напряжение, которое может быть создано, является напряжением самого анода.Вы также можете использовать магний в пресноводных локациях на лодках из стекловолокна. Будьте осторожны при использовании магния на лодках с алюминиевым или деревянным корпусом, так как вы можете чрезмерно защитить их. Стальные корпуса также могут быть чрезмерно защищены до такой степени, что чрезмерное напряжение защиты быстро снимает краску с корпуса.

Кормовые и подвесные двигатели требуют немного большего ухода. С протекторными анодами стоит сложная задача, поскольку они должны защищать то, что уже является очень активным алюминиевым узлом.Первоначально аноды для этих установок были сделаны из цинка, но в ответ на проблемы с коррозией Mercury and Johnson / Evinrude / OMC начали продавать алюминиевые аноды в начале 1990-х годов. Другие производители тоже переходят на алюминий. Небольшое увеличение защитного напряжения помогает обеспечить защиту поворотно-откидной колонки. Использование цинковых анодов может привести к аннулированию гарантии! Опять же, будьте осторожны при использовании магниевых анодов, так как вы можете чрезмерно защитить свой поворотно-откидной или подвесной двигатель.

Q.Какие аноды следует использовать в пресной воде?

A. По возможности рекомендуется использовать аноды Navalloy ™ (сплав алюминия / цинка / индия) вместо цинка. Цинковые аноды могут стать неактивными всего через несколько месяцев из-за образования изолирующей пленки гидроксида цинка. Алюминиевые аноды останутся активными. Не верьте нам на слово, ABYC (Американский совет по лодкам и яхтам), которые устанавливают стандарты для отрасли, разъяснили свои рекомендации по анодным материалам в отчетах о стандартах и ​​технической информации для малых судов (июль 2008-2009 гг.). ):

Как видите, единственный тип анода, который рекомендуется для всех типов воды, - это алюминий (Navalloy).

В этой таблице представлены варианты анодов в зависимости от типа лодки и типа воды:

В. Какие факторы увеличивают коррозию?

A. Разница напряжений между двумя металлами влияет на скорость коррозии. Например, опора из нержавеющей стали, которая является относительно благородным металлом, вызовет большую коррозию набора цинков, чем опора из бронзы. Коррозия будет тем сильнее, чем соленее вода. Повышение температуры также увеличивает проводимость воды и, как следствие, коррозию.Скорость коррозии удваивается с повышением температуры на каждые 10 градусов по Цельсию (18 градусов по Фаренгейту). Загрязнение также может усилить коррозию. Например, многие пресноводные озера были загрязнены кислотными дождями, которые увеличивают проводимость воды и, следовательно, скорость коррозии.

В. Когда следует заменять расходуемые аноды?

A. Аноды следует заменять, по крайней мере, ежегодно (включая аноды в пресной воде) или когда они корродируют до половины своего первоначального размера.Аноды Performance Metals «Premium» включают эксклюзивный запатентованный «индикатор износа». Когда появится красное пятно, пора сменить анод!

В. Какие меры предосторожности следует предпринять при установке новых анодов?

A. Убедитесь, что они имеют хороший электрический контакт с защищаемым металлом. Удалите всю краску и очистите металлическую поверхность, которая будет контактировать с анодом. НЕ красить аноды! Они не могут работать, если их прикрыть.

В. Что еще мне нужно сделать, чтобы защитить свой кормовой привод?

A. Поддерживайте краску (на двигателях, поворотно-откидных колонках и т. Д.) В хорошем состоянии. Маленькая царапина быстро разъедет. Оставьте узел кормового привода погруженным в воду. Если вы этого не сделаете, аноды не смогут работать. Не используйте краску против обрастания, содержащую медь или ртуть, на поворотно-откидной колонке. Металл в краске усиливает гальваническую коррозию. Не смешивайте цинковые аноды на корпусе с алюминиевыми анодами на приводе.Алюминиевые аноды будут защищать цинковые аноды в дополнение к устройству.

В. Как аноды Navalloy ™ (алюминиевые) могут защитить алюминиевые выемки?

A. Поскольку Navalloy ™ алюминиевый анод представляет собой комбинацию алюминия, цинка и индия. Это как сравнивать сталь и нержавеющую сталь - у них очень разные свойства. Цинк и индий делают металл более активным и препятствуют образованию оксидного покрытия на аноде.

Полезные документы

Склеивание и катодная защита судов - Пол Флери из компании Marine Services pdf

Правда об алюминиевых анодах - Мартин Вигг и Пол Флери pdf

Справочная карта по коррозии pdf

Рекомендации ABYC по анодным материалам - Рекламные материалы pdf

Рекламный проспект с анодом - Рекламные материалы pdf

Листовка SecureCore® - Рекламные материалы pdf

PowerPoint Базовый курс по коррозии - объясняет основы гальванической коррозии и принцип работы расходуемых анодов. pdf

Курс по коррозии - версия pdf

Как определить анод и катод

Вот посмотрите на разницу между анодом и катодом элемента или батареи и как вы можете запомнить, что есть что.

Держать их прямыми

Помните, что cat hode привлекает cat иона или ca t hode притягивает заряд + . Ода n притягивает n эгативного заряда.

Поток тока

Анод и катод определяются течением тока. В общем смысле ток относится к любому движению электрического заряда. Тем не менее, вы должны иметь в виду соглашение о том, что направление тока соответствует тому, куда будет двигаться положительный заряд , а не отрицательный заряд. Итак, если электроны действительно совершают , перемещая в ячейке, то ток течет в противоположном направлении. Почему это так определяется? Кто знает, но это стандарт.Ток течет в том же направлении, что и носители положительного заряда, например, когда положительные ионы или протоны несут заряд. Ток течет в противоположном направлении от отрицательных носителей заряда, таких как электроны в металлах.

Катод

  • Катод - это отрицательно заряженный электрод.
  • Катод притягивает катионы или положительный заряд.
  • Катод является источником электронов или донором электронов. Он может принимать положительный заряд.
  • Поскольку катод может генерировать электроны, которые обычно представляют собой электрические компоненты, совершающие фактическое движение, можно сказать, что катоды генерируют заряд или что ток движется от катода к аноду.Это может сбивать с толку, потому что направление тока будет определяться тем, как будет двигаться положительный заряд. Просто помните, любое движение заряженных частиц - это ток.

Анод

  • Анод - это положительно заряженный электрод.
  • Анод притягивает электроны или анионы.
  • Анод может быть источником положительного заряда или акцептором электронов.

Катод и анод

Помните, что заряд может течь как от положительного к отрицательному, так и от отрицательного к положительному! Из-за этого анод может быть заряжен положительно или отрицательно, в зависимости от ситуации.То же самое и с катодом.

Источники

  • Durst, R .; Baumner, A .; Murray, R .; Buck, R .; Андрие, К. (1997) "Химически модифицированные электроды: Рекомендуемая терминология и определения". ИЮПАК. pp 1317–1323.
  • Росс С. (1961). «Фарадей консультирует ученых: происхождение терминов электрохимии». Примечания и записи Лондонского королевского общества n. 16: 187–220. DOI: 10.1098 / RSNR.1961.0038

Как работают расходные аноды?

Каждый раз, когда у вас есть два разных металла, которые физически или электрически соединены и погружены в морскую воду, они превращаются в батарею.Некоторое количество тока течет между двумя металлами. Электроны, составляющие этот ток, поставляются одним из металлов, отдавая части себя - в виде ионов металлов - морской воде. Это называется гальванической коррозией, и если ее не остановить, она быстро разрушает подводные металлы.

Наиболее частой жертвой гальванической коррозии является бронзовый или алюминиевый гребной винт на валу из нержавеющей стали, но металлические стойки, рули направления, арматура руля, подвесные двигатели и кормовые приводы также подвержены риску.Чтобы противодействовать гальванической коррозии, мы добавляем в цепь третий металл, который быстрее двух других отдает свои электроны. Этот кусок металла называется жертвенным анодом, и чаще всего это цинк. Фактически, большинство лодочников называют жертвенные аноды просто цинками.

Трудно переоценить важность обслуживания анодов на вашей лодке. Когда анод отсутствует или в значительной степени изношен, металлический компонент, для защиты которого он был установлен, начинает растворяться - гарантированно.


Сколько цинка

Степень защиты цинкового анода зависит от его площади поверхности. Необходимая площадь поверхности цинка зависит от типа защищаемого металла и химического состава воды, но вы можете использовать 1% площади поверхности защищаемого металла в качестве отправной точки. Часто проверяйте защищаемый металл. Если на нем видны признаки коррозии, несмотря на цинк, вам потребуется большая площадь поверхности.

Цинк следует заменять, когда около половины анода потеряно из-за коррозии.В идеале мы хотим, чтобы это происходило не чаще одного раза в год. Долговечность жертвенного цинкового анода зависит от его веса. Когда цинка хватает на год меньше, вам нужен более тяжелый.

Однако обычно вы не сталкиваетесь с определением подходящего размера анода (кроме диаметра цинкового кольца вала). Скорее, вы просто заменяете истощенный цинк новым такого же размера. Проверяйте все цинковые цинки не реже одного раза в год и заменяйте все, которые наполовину израсходованы. Вот несколько рекомендаций по замене.


Необходим электрический контакт

Существует досадное заблуждение, что жертвенный анод можно установить где угодно, даже повесить сбоку на веревке, и он все равно будет выполнять свои назначенные обязанности. Это совершенно неправильно!

Для обеспечения какой-либо защиты цинковый анод должен находиться в электрическом контакте с защищаемым металлом. Электропроводность воды недостаточна. Нам нужен низкоомный контакт металл-металл - либо путем закрепления цинка непосредственно на защищаемом металле, либо путем соединения обоих проводом.Подвесной анод может обеспечить защиту, если он подключен проволокой к защищаемому металлу.

Если цинк крепится непосредственно к защищаемому металлу - например, привинчивается к боковой стороне металлического руля направления - перед установкой анода важно убедиться, что поверхность под цинком голая и блестящая. Это необходимо для обеспечения хорошего электрического контакта.


Без краски

Жертвенные аноды не могут выполнять свои функции, если они не обнажены. Нанесение краски на анод душит его, делая бесполезным.Никогда не покрывайте аноды краской для днища или чем-либо еще.


Стойки и рули направления

Гребные винты

обычно защищены цинковым воротником, состоящим из двух частей и скрепленным болтами вокруг вала перед гребным винтом. Обязательно убедитесь, что вал чистый и чистый, прежде чем зажимать на нем хомут. Защита от коррозии подвесных и выдвижных гребных винтов обычно обеспечивается цинковым кольцом с болтовым креплением или цинковой гайкой винта.

Металлические рули направления и стойки легче всего защитить с помощью цинковых дисков, прикрученных непосредственно к металлу.Цинки руля направления имеют форму неглубокого купола, что обтекает их и минимизирует их сопротивление и турбулентность.


Листы корпуса

Склеивание - это совсем другая тема, но лодки со всеми подводными деталями, электрически соединенными вместе, обычно оснащены одной или несколькими цинковыми пластинами, прикрепленными к корпусу болтами. Крепежные болты для этих анодов подключаются толстостенным электрическим кабелем к цепи заземления. Если эти аноды истощатся или если электрическое соединение ухудшится, другой подводный металл, например бронзовая арматура, проходящая через корпус, начнет разъедать.

Цинковые листы корпуса также устанавливаются на металлические лодки для защиты корпуса. Излишне говорить, что за такими анодами нужно тщательно следить.


Передние передачи

Смесь погруженных в воду металлов делает кормовые приводы и подвесные двигатели особенно подверженными гальванической коррозии. Многие из них оснащены несколькими анодами. Как правило, они включают в себя как минимум жертвенный триммер (предназначенный для предупреждения об истощении при изменении рулевого управления), цинковую пластину или две, прикрепленные к коробке передач или противовентиляционной пластине, и, возможно, аноды в выхлопной полости и в рубашке охлаждающей воды.Рекомендуется обратиться к руководству по эксплуатации двигателя, чтобы убедиться, что вы знаете, где находится каждый анод. Затем проверьте их все и обновите те, которые выработаны более чем наполовину.


Карандаши цинковые

Теплообменники, поскольку они обычно изготовлены из медного сплава, подвержены риску гальванической коррозии. Для борьбы с этим многие теплообменники снабжены цинковым анодом-карандашом. Вы найдете его (или нет) под латунной заглушкой в ​​теплообменнике. Карандаш откручивается от вилки для замены.В некоторых двигателях внутри рубашки охлаждающей воды имеется такой же цинковый карандаш для защиты разнородных металлов в двигателе. Определите, оснащены ли ваш двигатель и теплообменник внутренними анодами, и если да, то проверяйте их не реже одного раза в год. Если они наполовину исчерпаны. . . Ну ты знаешь.


Не цинк

В последние годы кадмий в цинке стал проблемой для окружающей среды, что привело к движению в сторону алюминиевых анодов. Такие аноды эффективны даже для защиты алюминиевых компонентов - например, нижних частей корпуса - потому что алюминий, используемый в аноде, является более анодным сплавом.Аноды из алюминиевого сплава почти наверняка станут более распространенными. Этого еще не произошло только потому, что стоимость алюминиевых анодов была выше, чем стоимость цинковых, без какой-либо ощутимой выгоды для владельца лодки. Сегодня алюминий фактически дешевле цинка. Кроме того, алюминиевые аноды, как правило, служат дольше, они работают лучше, чем цинк, в солоноватой воде (а также, возможно, в соленой воде) и, по-видимому, лучше для окружающей среды. При переходе с цинка на алюминий ВСЕ ваши аноды должны быть алюминиевыми.Это может быть проблемой в некоторых регионах, поскольку многие местные морские поставщики до сих пор не имеют широкого выбора алюминиевых анодов. Со временем это изменится.

В пресной воде магниевые аноды лучше защищают подводные металлы, особенно подводный алюминий. Однако магний - хороший выбор только для пресной воды. Если какая-либо из ваших лодок также находится в солоноватой или соленой воде, установите алюминиевые аноды.


Жертвенный анод - Chemistry LibreTexts

Жертвенный анод - это высокоактивный металл, который используется для предотвращения коррозии менее активной поверхности материала.Жертвенные аноды создаются из металлического сплава с более отрицательным электрохимическим потенциалом, чем другой металл, для защиты которого он будет использоваться. Жертвенный анод сгорит вместо металла, который он защищает, поэтому его называют «жертвенным» анодом.

Катодная защита

Когда металлические поверхности контактируют с электролитами, они подвергаются электрохимической реакции, известной как коррозия. Коррозия - это процесс возвращения металла к его естественному состоянию руды, в результате чего металл распадается и его структура становится слабой.Эти металлические поверхности используются повсюду вокруг нас - от трубопроводов до зданий и кораблей. Важно убедиться, что эти металлы служат как можно дольше, что требует так называемой катодной защиты.

Жертвенные аноды относятся к нескольким формам катодной защиты. Другими формами катодной защиты являются гальваника

  • , гальванизация
  • и формирование сплавов
  • .

Металл в морской воде является одним из таких примеров, когда металлическое железо контактирует с электролитами.При нормальных обстоятельствах металлическое железо реагировало бы с электролитами и начинало бы коррозировать, становясь слабее по своей структуре и разрушаясь. Добавление цинка, расходуемого анода, предотвратит «коррозию» металлического железа. Согласно таблице стандартных восстановительных потенциалов, стандартный восстановительный потенциал цинка составляет около -0,76 вольт. Стандартный восстановительный потенциал железа составляет около -0,44 В. Эта разница в восстановительном потенциале означает, что цинк будет окисляться намного быстрее, чем железо.Фактически, цинк полностью окислится, прежде чем железо начнет реагировать.

Какие материалы используются для расходных анодов?

Материалы, используемые для расходуемых анодов, представляют собой либо относительно чистые активные металлы, такие как цинк или магний, либо сплавы магния или алюминия, которые были специально разработаны для использования в качестве расходуемых анодов. В тех случаях, когда аноды заглублены, специальный материал для обратной засыпки окружает анод, чтобы гарантировать, что анод будет производить желаемую мощность.

Так как расходуемый анод работает за счет введения другой металлической поверхности с более отрицательной электроотрицательной и гораздо более анодной поверхностью. Ток будет течь от недавно введенного анода, и защищенный металл станет катодным, образуя гальванический элемент. Реакции окисления переносятся с металлической поверхности на гальванический анод и приносятся в жертву в пользу защищенной металлической конструкции.

Рисунок 1 . Частично корродированный жертвенный анод на корпусе корабля.Цифры любезно предоставлены Википедией

Как надеваются расходуемые аноды?

Жертвенные аноды обычно поставляются либо с подводящими проводами, либо с литыми лентами для облегчения их соединения с защищаемой конструкцией. Выводные провода могут быть прикреплены к конструкции с помощью сварки или механических соединений. Они должны иметь низкое сопротивление и должны быть изолированы, чтобы предотвратить повышенное сопротивление или повреждение из-за коррозии. Когда используются аноды с залитыми ремнями, ремни можно либо приварить непосредственно к конструкции, либо ремни можно использовать в качестве мест для крепления.

Для хорошей защиты и устойчивости к механическим повреждениям требуется механически адекватное крепление с низким сопротивлением. В процессе обеспечения электронами катодной защиты менее активного металла более активный металл корродирует. Более активный металл (анод) приносится в жертву, чтобы защитить менее активный металл (катод). Степень коррозии зависит от металла, используемого в качестве анода, но прямо пропорциональна величине подаваемого тока.

Приложения

Жертвенные аноды используются для защиты корпусов судов, водонагревателей, трубопроводов, распределительных систем, надземных резервуаров, подземных резервуаров и нефтеперерабатывающих заводов.Аноды в системах катодной защиты с протекторным анодом необходимо периодически проверять и заменять по мере использования.

Ссылки

  1. «Контроль коррозии» NAVFAC MO-307 сентябрь 1992 г.
  2. Петруччи, Ральф Х., Уильям С. Харвуд, Джеффри Херринг и Джеффри Д. Мадура. Общая химия: принципы и современные приложения. Девятое изд. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education, 2007. 848. Print.

Проблемы

  1. Каковы цели использования расходуемых анодов?
  2. Как работают расходуемые аноды?
  3. Какие еще формы катодной защиты?
  4. Какие металлы можно использовать в качестве расходуемых анодов? (назовите три)

Ответы

  1. Жертвенные аноды используются для защиты металлических конструкций от коррозии.
  2. Жертвенные аноды окисляются быстрее, чем металл, который они защищают, и полностью расходуются до того, как другой металл вступит в реакцию с электролитами.
  3. Несколько различных форм катодной защиты - это формовка сплавов, гальваника и гальваника металла.
  4. В качестве расходуемых анодов можно использовать три металла: цинк, алюминий и магний.

Что такое жертвенный анодный стержень и почему он в моем водонагревателе?

Здесь есть о чем подумать: у вашего водонагревателя есть одна основная функция - нагрев воды.Большую часть времени он делает это довольно хорошо, проводя тепло через металл и нагревая галлоны воды, которая затем проходит через ваш дом, когда вы открываете кран. Но это идет вразрез со всем, чему вы когда-либо научились - вода ржавеет на металле, верно? Или предупреждение вашей матери о том, что если бросить велосипед под дождем, может привести к его ржавчине, было ложью?

Нет, это не ложь. Вода ржавеет на металле, и ваш водонагреватель превратился бы в беспорядок, если бы небольшой стержень не вставлялся в верхнюю часть резервуара.Этот стержень называется анодным стержнем (или иногда жертвенным анодным стержнем), и это единственная причина, по которой ваш водонагреватель не оставил вас купаться в ржавой воде.

Ржавчина, или коррозия металла, случается с тремя вещами: железом (или сталью), кислородом и водой. Их всего много в баке водонагревателя. Хотя в современных водонагревателях бак заключен в тонкий слой стекла, вода все же может попасть в трещины и вызвать ржавчину в баке водонагревателя. Так, производители водонагревателя помещают в резервуар анодный стержень.Анодный стержень изготовлен из магния или алюминия. И магний, и алюминий - менее благородные металлы, что означает, что они быстро разъедают (ржавеют) в воде. Давайте наденем шляпы по химии и исследуем это немного дальше.

Химическая реакция ржавчины начинается с окисления, когда железо теряет два своих электрона из-за кислорода, находящегося в резервуаре. Когда вы помещаете магниевый или алюминиевый стержень в воду, это тоже происходит, только намного быстрее. Связи между молекулами магния и алюминия отдают свои электроны быстрее, чем связи в стали или железе.Таким образом, когда вы помещаете алюминиевый или магниевый анодный стержень в чугунный или стальной резервуар с водой, кислород в уравнении забирает два электрона анодного стержня вместо резервуара, поскольку они отдают их быстрее. Это приведет к коррозии анодного стержня, но не самого резервуара.

Упрощенный ответ на этот вопрос состоит в том, что анодный стержень ржавеет быстрее, чем железо или сталь резервуара, поэтому резервуар не ржавеет, пока металл анодного стержня не будет полностью корродирован.

К сожалению, жертвенный анодный стержень называют так неспроста. Жертвует собой ради спасения футеровки бака. В какой-то момент весь магний или алюминий стержня проржавели, и у него больше не будет электронов, которые нужно было отдавать, чтобы спасти электроны резервуара от процесса ржавления. Когда анодный стержень проржавел, резервуар водонагревателя может начать ржаветь, что приведет к выходу водонагревателя из строя - и вам придется заплатить сотни долларов за новый водонагреватель.Вот почему так важно заменять или, по крайней мере, проверять анодный стержень каждые три года. Посмотрите рекомендации производителя, чтобы узнать, когда именно в вашем водонагревателе требуется замена анодного стержня. Не знаете, сколько лет вашему водонагревателю? Прочтите эту статью.

Если у вас есть домашняя гарантия, защищающая ваш водонагреватель и другие системы и приборы в вашем доме, важно отметить, что домашняя гарантия не распространяется на водонагреватель, который заржавел, если анодный стержень не обслуживался должным образом.Однако, если водонагреватель выйдет из строя в результате естественного износа, гарантия на бытовую технику покроет его - все, что вы платите, - это плата за вызов сервисного центра для ремонта или замены!

Для получения дополнительной информации о гарантиях для дома и о том, как они могут защитить вашу сантехнику и водонагреватель, прочтите наши планы гарантии для дома здесь. Если вы хотите узнать больше о вашем водонагревателе и сантехнике, найдите больше того, что вы ищете, с нашими ресурсами по сантехнике.

Проводящий графитовый порошок для анода / катода литий-ионной батареи, 80 г / пакет

Домашняя страница


В наличии

Номер позиции: Lib-CGP

Количество:
* Всего

Оптовые скидки

Кол-во Кол-во
от 5 до 9 85 долларов США.45
от 10 до 19 80,95 долл. США
20 или более долл. США 76,45 долл. США

Проводящий графит используется в качестве проводящего материала при изготовлении катода и анода литий-ионной батареи. Обладает сильной неокисляемостью, самосмазкой
и пластичностью, а также хорошей проводимостью и адгезией при высоких температурах.

.

  • Если вы приобрели продукт MTI и ищете элементы GHS в виде пиктограмм, сигнальные слова и коды опасности и т. Д. Щелкните, чтобы загрузить информацию паспорта безопасности.

Технические характеристики:

Фиксированный углерод (%)

≥99,98

Заявки:

  • Для подготовки материала электрода литий-ионной батареи и проводящего материала, например:

    • Катод: катодный порошок + проводящий графит + PVDF + NMP
    • Анод: анодный порошок + проводящий графит + PVDF + NMP (или SBR + CMC)
  • Коррозионная стойкость к гидроксиду калия.
  • Для антикоррозийной и высокотемпературной смазки

  • Для изготовления углеродного резистора, проводящей сухой пленки и электролита.

  • Применяется в растирании и пластике в качестве наполнителя.

  • Применяется в сырье сплава.

  • Применяется в химической промышленности в качестве катализатора.

Примечания :
  • Нажмите, чтобы просмотреть процедуру приготовления суспензии анода и катодного электрода.
  • Храните порошок в вакуумном ящике, чтобы избежать попадания влаги.
  • Перед приготовлением суспензии и нанесением покрытия запекайте порошок в вакуумной печи при температуре 120–150 ° C, чтобы обеспечить макс. Примечания по применению:
    • Щелкните, чтобы просмотреть процедуру подготовки суспензии анода и катодного электрода.
    • Храните порошок в вакуумной коробке, чтобы избежать попадания влаги.
    • Перед приготовлением суспензии и нанесением покрытия запекайте порошок в вакуумной печи при температуре 120–150 ° C, чтобы обеспечить макс.вместимость.

Гранулярность (мкм)

1-5

Содержание влаги (%)

≤0,08

Зольность

≤0,01

PH

7 ± 0,2

Fe

≤5

S

≤0.01

Si

≤1

Класс

≤0,1

Ф

≤1

Al

≤1

Cu

≤1

Кр

≤1
Сопутствующие товары

Ваша корзина пуста.

Пожалуйста, очистите историю просмотров перед заказом продукта. В противном случае доступность и цена не гарантируются.
Спонсорская поддержка MTI:
MTI Спонсоры Семинар по термоэлектричеству

MTI-UCSD 9000 936 9000 MTI-UCSD VISTEC Cylindrical Cell Pilot Line

MTI спонсирует постдокторские награды

Предстоящие выставки:



Анод - обзор | Темы ScienceDirect

7.9.1.1 Установка систем с наведенным током

Установка должна выполняться под наблюдением специалиста по коррозии, чтобы убедиться, что установка выполнена в соответствии с проектной спецификацией и чертежами.

Аноды наложенного тока должны устанавливаться в соответствии с проектными спецификациями и чертежами. Следует проявлять особую осторожность, чтобы не повредить аноды и их подводящие провода во время установки. Тщательный контроль на этом этапе наиболее важен для надлежащей долгосрочной работы системы CP.

Аноды наведенного тока могут быть установлены одним или несколькими из следующих способов:

1.

Аноды могут быть опущены в кожух и могут выступать ниже концевого фитинга внизу. Этот метод позволяет извлекать или заменять анод без помощи дайвера.

2.

Аноды могут быть установлены на элементах платформы с использованием смещенных стальных конструкционных опор, прикрепленных к элементам платформы. Для замены анода требуется помощь водолаза.

3.

Аноды могут быть установлены на дне моря, удаленно от конструкции. Аноды могут поддерживаться бетонным фундаментом и резервуарами плавучести, чтобы свести к минимуму возможность покрытия анодов грязью.

Поскольку аноды часто бывают хрупкими или имеют тонкопленочные электроосажденные покрытия, следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить их во время работы. Некоторые аноды специально предназначены для подвешивания за хвосты кабеля и могут быть опущены на место с помощью кабеля.Другие аноды, как правило, прямого погружения, могут нуждаться в опускании на место с помощью отдельных полипропиленовых тросов, поскольку их кабельные хвостовики предназначены только для электрических целей, а не для механического подвешивания. Перед началом установки анода необходимо проверить монтажные чертежи и рекомендации производителя.

Кабельные опоры должны быть устойчивыми к коррозии и располагаться таким образом, чтобы изоляция кабеля не истиралась из-за движения кабеля под действием силы ветра или воды.Кабельные трассы также должны избегать участков с вероятным повреждением в результате физических операций с конструкцией.

Кабельные муфты должны быть полностью гидроизолированы с помощью соответствующего герметика. Гидроизоляция особенно важна с положительной стороны системы подаваемого тока, чтобы предотвратить локальную быструю коррозию и последующий отказ системы CP.

Следует отметить следующее:

Правильная очистка (обезжиривание и шлифовка) изоляции необходима для обеспечения водонепроницаемого соединения между изоляцией и компаундом для соединения кабелей.При ремонте изоляция должна включать не менее 50 мм изоляции кабеля с каждой стороны отремонтированного кабельного соединения.

Герметизация анода и хвоста кабеля для погруженных анодов обычно устанавливается на заводе. Перед установкой необходимо тщательно проверить герметичность на предмет повреждений при транспортировке. Аноды, которые выступают из опорных труб или требуют центрирования через изолирующие втулки, могут потребовать проверки водолазом после установки.

Там, где вероятен осмотр или техническое обслуживание подводным дайвингом, на конструкциях должны быть размещены предупреждающие надписи, извещающие об опасности электрических градиентов около анодов и необходимости выключения системы перед погружением.

Должны быть установлены знаки, указывающие на наличие любых погруженных в воду кабелей или анодных опорных тросов, которые не имеют физической защиты.

Во время установки особенно важно убедиться, что материал и размер анода соответствуют соответствующим частям имеющегося стандарта, где это применимо, и / или утвержденным спецификациям.

Соединения проводникового кабеля с выпрямителем от анода (анодов) и конструкции должны быть механически надежными и электрически проводящими.Перед подачей питания на источник питания убедитесь, что отрицательный (-) провод подсоединен к защищаемой конструкции, положительный (+) провод подсоединен к аноду (анодам) и что в системе отсутствуют короткие замыкания. После включения источника питания постоянного тока с разрешения контролирующего специалиста по коррозии необходимо провести соответствующие измерения, чтобы убедиться, что эти соединения имеют правильную полярность.

Соединения между положительным соединительным кабелем и подводящим проводом (ами) от анода (ов) должны быть механически надежными и электрически проводящими.Соединения должны быть герметизированы, чтобы предотвратить проникновение влаги и обеспечить электрическую изоляцию от окружающей среды. Для подводных соединений требуются уплотнения, подходящие для давления воды и окружающей среды, в которой они могут находиться.

При установке подвесного анода, где требуется отдельная подвеска, следует позаботиться о том, чтобы подводящий провод не был натянут таким образом, чтобы не повредить подводящий провод анода или соединения.

При установке трансформатора / выпрямителя следует соблюдать требования настоящего стандарта и местные органы власти, особенно в отношении входа переменного тока, кабелей и расположения.Выпрямитель или другой источник питания следует устанавливать вдали от рабочего движения и вдали от участков с сильной жарой или вероятным загрязнением грязью, пылью, водяными брызгами и т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *