एनोड सिस्टम इलेक्ट्रोफोरेटिक बाथ में उन उपकरणों के समूह को संदर्भित करता है जो धनात्मक इलेक्ट्रोड (एनोड) के रूप में कार्य करते हैं, मुख्य रूप से तीन प्रकार के होते हैं: एनोड सेल, एनोड फ्रेम, और नग्न एनोड.
संरचना: एनोड प्लेट/रॉड, एनोड कवर, परिसंचरण प्रणाली और पावर कनेक्शन।
मुख्य कार्य:
- विद्युत सर्किट को पूरा करता है और विद्युत क्षेत्र प्रदान करता है।
- बाथ लिक्विड पैरामीटर को समायोजित करता है।
- बाथ लिक्विड को संदूषण से बचाता है।
एनोड क्षेत्र की गणना और एनोड प्रकार का चयन:
एनोड क्षेत्र सीधे इलेक्ट्रोफोरेटिक बाथ के आकार से संबंधित नहीं है, लेकिन कैथोड क्षेत्र (लेपित वस्तु) के साथ सहसंबद्ध है, आमतौर पर 4:1 से 6:1 के कैथोड-से-एनोड क्षेत्र अनुपात पर।
- प्लेट एनोड के लिए, एक एकल एनोड प्लेट का क्षेत्र इस प्रकार गणना की जाती है: S = d × h।
- ट्यूबलर एनोड के लिए, एक एकल एनोड सेल का पार्श्व क्षेत्र है: S_side = π × d × h।
सूत्र और आरेखों से, यह स्पष्ट है कि, समान स्थान पर कब्जा करते हुए, एक ट्यूबलर एनोड का एनोड क्षेत्र सैद्धांतिक रूप से π गुना (लगभग 3 गुना) एक प्लेट एनोड का होता है।
एनोड प्रकार कैसे चुनें?
एनोड सेल आमतौर पर 1.9-इंच (48 मिमी) व्यास वाले 316 सीमलेस स्टेनलेस स्टील ट्यूब का उपयोग एनोड के रूप में करते हैं, जिसमें 0.15 m²/m प्रति यूनिट लंबाई का एनोड क्षेत्र होता है। वे 2.65-इंच (67 मिमी) व्यास वाले आयन एक्सचेंज झिल्ली कवर से लैस हैं, जिसमें 0.21 m²/m प्रति यूनिट लंबाई का झिल्ली क्षेत्र होता है। एनोड 50 एम्पीयर प्रति वर्ग फुट की करंट डेंसिटी का सामना कर सकता है, जिसमें 1.12 L/min/m (7.5 L/min/m² प्रति यूनिट एनोड क्षेत्र के बराबर) की एनोलाइट प्रवाह दर होती है। एनोड क्षेत्र की गणना स्टेनलेस स्टील ट्यूब (न्यूनतम क्षेत्र) के इलेक्ट्रोड क्षेत्र के आधार पर करने की अनुशंसा की जाती है। फायदे और नुकसान इस प्रकार हैं:
फायदे:
- समान विद्युत क्षेत्र की ताकत और उच्च करंट घनत्व।
- नियंत्रित स्थापना और व्यवस्था, स्थानांतरित करना आसान (एनोड सेल घनत्व को समायोजित करने से फिल्म जमाव दर और गीला होने के समय को बेहतर ढंग से नियंत्रित किया जा सकता है)।
- बाहरी ट्यूब की उच्च यांत्रिक शक्ति, बाहरी क्षति के लिए प्रतिरोधी।
- निरंतर उत्पादन के दौरान अपेक्षाकृत सरल रखरखाव और सुविधाजनक प्रतिस्थापन।
नुकसान:
- उच्च प्रारंभिक लागत और महत्वपूर्ण निवेश।
- एनोड झिल्लियों में विशिष्ट जल गुणवत्ता आवश्यकताएं होती हैं।
उपयुक्त एनोड सिस्टम को साइट-विशिष्ट स्थितियों के आधार पर चुना जाना चाहिए, लेकिन नग्न एनोड का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
एनोड सिस्टम का निरीक्षण और रखरखाव:
- एनोड झिल्ली के रिसाव या रुकावटों की जाँच करें: रिसाव के कारण एनोलाइट धुंधला और रंगहीन हो जाता है (बाथ लिक्विड के रंग से मेल खाता है), जबकि रुकावटें झिल्ली पारगम्यता को कम करती हैं, जिससे असमान विद्युत क्षेत्र वितरण होता है।
- जंग या जंग के लिए एनोड (स्टेनलेस स्टील/प्लेट) का निरीक्षण करें: गंभीर जंग के कारण एनोलाइट गहरा हो जाता है (आमतौर पर पीला या लाल-भूरा), जिसके परिणामस्वरूप फिल्म की मोटाई में महत्वपूर्ण भिन्नता होती है, फेंकने की शक्ति कम हो जाती है, और पिनहोल जैसे दोष होते हैं।
- ट्यूब/फ्रेम और एनोलाइट परिसंचरण प्रवाह में विकृति या क्षति की जाँच करें: प्रवाह दर में कोई असामान्यता सुनिश्चित करें और सत्यापित करें कि सभी सर्किट कनेक्शन ठीक से काम कर रहे हैं।
- एनोड सिस्टम में जीवाणु वृद्धि की जाँच करें: जीवाणु वृद्धि के कारण एनोलाइट में गंध विकसित होती है, जिसमें जीवाणु समूह निलंबित पदार्थ बनाते हैं जो सिस्टम से चिपक जाते हैं, जिससे झिल्ली में रुकावट और प्रवाह कम हो जाता है। नसबंदी के लिए हाइड्रोजन पेरोक्साइड या कैथॉन का उपयोग करें (उचित सुरक्षा सावधानियों के साथ)।
- उत्पादन डाउनटाइम के दौरान: एनोलाइट को निकाल दें, एनोड झिल्ली को गीला रखने के लिए शुद्ध पानी भरें, इलेक्ट्रोफोरेटिक बाथ में एनोलाइट के रिसाव और झिल्ली के सूखने या रुकावटों को रोकें।
- दैनिक निगरानी: नियमित उत्पादन के दौरान एनोलाइट की उपस्थिति, चालकता और पीएच की प्रभावी ढंग से निगरानी करें।