Titananoden zur Schwimmbaddesinfektion
Die Titananode verfügt über eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, ein hohes Chlorentwicklungspotenzial und eine gute Leitfähigkeit. Sie kann die zur Desinfektion benötigten Wirkstoffe während der Elektrolyse stabil und effizient produzieren und bietet so einen zuverlässigen Schutz für die Sicherheit der Schwimmbadwasserqualität.
- Iridiumbeschichtete Titananode
- Platinbeschichtete Titananode
- Rutheniumbeschichtete Titananode
- Mischoxidbeschichtete Titananode
- Titan-Elektrolysezelle
- Palladiumbeschichtete Titananode
- Kohlenstoff-Titan-Verbundanode
- Metall-Metalloxid-Verbundanode
Maßgeschneiderte Titananoden zur Schwimmbaddesinfektion
Die Sicherheit und Hygiene der Schwimmbadwasserqualität steht in direktem Zusammenhang mit der Gesundheit der Schwimmer. Daher ist die Desinfektion von Schwimmbädern von entscheidender Bedeutung. Traditionelle Desinfektionsmittel wie Flüssigchlor und Natriumhypochlorit wirken zwar desinfizierend, haben aber viele Nachteile, wie die leichte Bildung schädlicher Nebenprodukte, potenzielle Sicherheitsrisiken bei Lagerung und Transport sowie starke Korrosion der Geräte. Die elektrolytische Desinfektionstechnologie hat sich mit ihren Vorteilen wie hoher Effizienz, Sicherheit und Umweltschutz allmählich durchgesetzt. Die Titananode als Kernkomponente der elektrolytischen Desinfektion spielt dabei eine unverzichtbare Rolle.
Die Ruthenium-Iridium-Titan-Anode ist eine Metallsalzlösung aus Ruthenium und Iridium, die durch thermische Zersetzung auf die Oberfläche eines Titansubstrats aufgebracht und anschließend bei hohen Temperaturen gesintert wird, um eine Oxidschicht mit Nanostruktur zu bilden. Sie weist eine ausgezeichnete Chlorentwicklung auf und erzeugt bei der Elektrolyse schnell und effizient Chlorgas. Der Grund dafür ist die hohe katalytische Aktivität der Oxidschicht aus Ruthenium und Iridium.
Die Iridium-Tantal-Titan-Anode basiert auf Titan und ist mit einer Iridium- (Ir) und Tantaloxid- (Ta) Beschichtung versehen. Der herausragende Vorteil dieser Anode ist ihre extrem hohe Korrosionsbeständigkeit. Sie verfügt über ein hohes Sauerstoffentwicklungspotenzial, das Nebenreaktionen durch Sauerstoffentwicklung wirksam hemmt, die Effizienz der Chlorerzeugung während der Elektrolyse verbessert und den Stromverbrauch senkt.
Auch im Bereich der Schwimmbaddesinfektion gewinnen verbundbeschichtete Titananoden zunehmend an Bedeutung. Dieser Anodentyp ist mit einer Verbundbeschichtung aus mehreren Metalloxiden wie Ruthenium, Iridium, Titan, Zinn, Rhodium und anderen Elementen auf einem Titansubstrat beschichtet. Der synergistische Effekt mehrerer Metallelemente verbessert die katalytische Aktivität, Korrosionsbeständigkeit und Leitfähigkeit der Anode zusätzlich.
Desinfektionsprinzip
Bei der elektrolytischen Desinfektion von Schwimmbädern wird dem Schwimmbadwasser üblicherweise eine bestimmte Salzkonzentration (meist Natriumchlorid, NaCl) zugesetzt, um das Poolwasser zu einem Elektrolyten mit einer bestimmten Leitfähigkeit zu machen. Beim Einschalten der Gleichstromversorgung bilden die Titananode und die Titankathode einen Elektrolytkreislauf.
An der Oberfläche der Anode findet eine Oxidationsreaktion statt: Das Chloridion (Cl⁻) verliert Elektronen und wird zu Chlorgas (Cl₂) oxidiert. Die Elektrodenreaktionsformel lautet: 2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑. Ein Teil des Chlorgases löst sich im Wasser und reagiert chemisch mit dem Wasser: Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO. Dabei entstehen Hypochlorige Säure (HClO) und Salzsäure (HCl). Hypochlorige Säure ist ein starkes Oxidationsmittel, das die Zellstruktur von Mikroorganismen wie Bakterien und Viren zerstören und deren Proteine und Enzymsysteme oxidieren kann, wodurch Desinfektions- und Sterilisationseffekte erzielt werden.
An der Kathodenoberfläche findet eine Reduktionsreaktion statt: Wassermoleküle (H₂O) gewinnen Elektronen und bilden Wasserstoff (H₂) und Hydroxidionen (OH⁻). Die Reaktionsformel der Elektrode lautet: 2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻. Hydroxylionen reagieren mit an der Anode gebildeten Wasserstoffionen (H⁺), um den pH-Wert des Poolwassers zu neutralisieren und aufrechtzuerhalten.
Bei der Elektrolyse entstehen neben Chlor und Hypochlorsäure auch aktive Sauerstoffspezies wie Hydroxylradikale (OH) und Ozon (O₃). Diese aktiven Sauerstoffspezies wirken stärker oxidierend und können mit organischen Stoffen, Bakterien, Viren usw. im Wasser reagieren, wodurch die Desinfektionswirkung weiter verbessert wird.
Fazit
Titananoden bieten erhebliche Vorteile und vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der Schwimmbaddesinfektion. Verschiedene Titananodentypen, wie Ruthenium-Iridium-Titan-Anoden, Iridium-Tantal-Titan-Anoden und mit Mehrelementlegierungen beschichtete Titananoden, erfüllen mit ihren einzigartigen Leistungsmerkmalen die Desinfektionsanforderungen von Schwimmbädern unterschiedlicher Größe und Wasserqualität. Das Desinfektionsprinzip basiert auf dem synergistischen Effekt der Salzwasserelektrolyse zur Erzeugung von Desinfektionsmitteln wie Hypochlorsäure und reaktiven Sauerstoffspezies, um eine effiziente und umfassende Desinfektion und Sterilisation zu erreichen. Im Vergleich zu herkömmlichen Schwimmbaddesinfektionsmethoden bietet die Elektrolyse-Desinfektion mit Titananoden große Vorteile hinsichtlich Effizienz, Sicherheit und Umweltschutz, reduzierter Gerätekorrosion, Regulierung der Wasserqualität und intelligenter Steuerung. Sie bietet nicht nur Schwimmern eine sichere und gesunde Wasserqualität, sondern senkt auch effektiv die Betriebskosten von Schwimmbädern und verbessert die Effizienz der Schwimmbadbewirtschaftung.
