プール消毒用カスタマイズチタン陽極
プールの水質の安全性と衛生は、水泳者の健康に直接関係するため、プールの消毒は極めて重要です。液体塩素や次亜塩素酸ナトリウムなどの従来の消毒剤は消毒効果がありますが、有害な副産物が発生しやすい、保管・輸送中に安全上の問題が発生する可能性がある、機器の深刻な腐食を引き起こすなど、多くの欠点があります。高効率、安全性、環境保護といった利点を持つ電解消毒技術が徐々に登場しています。中でも、電解消毒の重要なコア部品であるチタン陽極は、プール消毒の分野において不可欠な役割を果たしています。
ルテニウム-イリジウム-チタン陽極は、ルテニウムとイリジウムの金属塩溶液をチタン基板の表面に熱分解法でコーティングし、高温で焼結させることでナノスケール構造の酸化物コーティングを形成するものです。優れた塩素発生性能を有し、電気分解において迅速かつ効率的に塩素ガスを生成します。これは、ルテニウムとイリジウムの酸化物コーティングが高い触媒活性を有するためです。
イリジウムタンタルチタン陽極は、チタンをベースとし、イリジウム(Ir)とタンタル(Ta)の酸化物コーティングを施した陽極です。この陽極の優れた特徴は、極めて高い耐食性です。高い酸素発生電位を有し、酸素発生副反応の発生を効果的に抑制し、電気分解時の塩素生成効率を向上させ、消費電力を削減します。
複合コーティングチタン陽極も、プール消毒の分野で徐々に注目を集めています。このタイプの陽極は、チタン基板上に、ルテニウム、イリジウム、チタン、スズ、ロジウムなどの複数の金属酸化物からなる複合コーティングが施されています。複数の金属元素の相乗効果により、陽極の触媒活性、耐腐食性、導電性がさらに向上します。
消毒の原則
プールの電解消毒システムでは、通常、プール水に一定濃度の塩(通常は塩化ナトリウム、NaCl)を添加し、一定の導電性を持つ電解質にします。直流電源が投入されると、チタン陽極とチタン陰極が電解回路を形成します。
陽極表面では酸化反応が起こり、塩化物イオン(Cl⁻)は電子を失って酸化され、塩素ガス(Cl₂)を生成します。その電極反応式は、2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑です。塩素ガスの一部は水に溶解し、水と化学反応を起こします:Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO、次亜塩素酸(HClO)と塩酸(HCl)を生成します。次亜塩素酸は強力な酸化物質であり、細菌やウイルスなどの微生物の細胞構造を破壊し、タンパク質や酵素系を酸化することで、消毒・殺菌の目的を達成します。
陰極表面では還元反応が起こり、水分子(H₂O)が電子を受け取り、水素(H₂)と水酸化物イオン(OH⁻)を生成します。電極反応式は2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻です。水酸化イオンは陽極で生成された水素イオン(H⁺)と反応し、プール水のpH値を中和して維持します。
電気分解では、塩素や次亜塩素酸に加えて、ヒドロキシラジカル(・OH)やオゾン(O₃)などの活性酸素も生成されます。これらの活性酸素はより強い酸化力を持ち、水中の有機物、細菌、ウイルスなどと反応することで、除菌効果をさらに高めます。
まとめ:
チタン陽極は、プール消毒分野において大きな利点と幅広い応用展望を有しています。種類別に見ると、ルテニウム-イリジウム-チタン陽極、イリジウム-タンタル-チタン陽極、多元素合金コーティングチタン陽極など、様々な種類のチタン陽極があり、それぞれの独自の性能特性により、様々な規模や水質要件のプール消毒ニーズを満たすことができます。その消毒原理は、塩水を電気分解して次亜塩素酸などの消毒剤と活性酸素種を生成する相乗効果に基づいており、効率的かつ包括的な消毒・殺菌を実現します。従来のプール消毒方法と比較して、チタン陽極電気分解消毒は、効率的な消毒、安全性と環境保護、設備腐食の低減、水質調整、インテリジェント制御など、大きな利点を備えています。水泳者に安全で健康的な水質環境を提供するだけでなく、プールの運用コストを効果的に削減し、管理効率を向上させることができます。