90 % Stromeffizienz bei 0,3 % Salzgehalt: Praktische Desinfektion von Schwimmbädern mit niedriger Temperatur und niedrigem Salzgehalt mit RuO₂ - IrO₂-Titananode

90 % Stromausbeute bei 0,3 % Salzgehalt: Praktische Desinfektion von Schwimmbädern mit niedrigen Temperaturen und geringem Salzgehalt mithilfe von RuO₂ -IrO₂-Titananoden

Die Hauptaufgabe der Titananodenplatte bei der Desinfektion von Schwimmbädern ist die Erzeugung von Hypochlorsäure vor Ort. Das Substrat ist handelsübliches -reines Titan TA1 mit einer Zugfestigkeit von mindestens 240 MPa; in 35 Grad, 6 g L⁻¹ NaCl beträgt sein freies --Korrosionspotential nur –0,09 V gegenüber SCE, weit über –0,28 V für Edelstahl 316 L, sodass es pH-Werte von 5,5–9,0 und ORP > 800 mV ohne Lochfraß verträgt. Die funktionelle Beschichtung ist ein binäres RuO₂-IrO₂-Oxid (Molverhältnis 7:3) mit Rutilstruktur, 1,2–1,5 µm dick, Ra 0,8–1,0 µm, was eine aktive --Stellendichte von mindestens 2 × 10¹⁴ cm⁻² ergibt. Bei 1 kA m⁻² und 1,25 V vs. RHE beträgt die Chlor-Entwicklung über dem -Potential 45 mV, die Stromausbeute 92–94 % und die Sauerstoffseitenreaktion < 5 %. Freies Chlor hydrolysiert sofort (pKa 7,54); Bei 25 Grad sind 83 % HOCl mit E Grad=+1.49 V, was eine > 5-log-Reduktion von Pseudomonas aeruginosa in 30 s ergibt. Durch den Betrieb entsteht eine nano-IrO₂-reiche Schicht, die die Lebensdauer auf 5 × 10⁴ A hm⁻² verlängert, was 1,5–2 Badesaisonen entspricht. Der Fehlermodus ist die Abplatzung der Beschichtung. Das Ti-Substrat bleibt intakt und kann zu 100 % neu beschichtet werden, wodurch die WEEE-Konformität erreicht wird. Die Recyclingfähigkeit beträgt mindestens 75 %.