મોલિબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડ્સના સેવા જીવનને અસર કરતા પરિબળો

 કાચ ઉદ્યોગ એ ઉચ્ચ ઊર્જા વપરાશ સાથેનો પરંપરાગત ઉદ્યોગ છે. અશ્મિભૂત ઊર્જાની ઊંચી કિંમત અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણની જરૂરિયાતોમાં સુધારણા સાથે, મેલ્ટિંગ ટેક્નોલોજી પરંપરાગત ફ્લેમ હીટિંગ ટેક્નોલોજીથી ઇલેક્ટ્રિક મેલ્ટિંગ ટેક્નોલોજીમાં બદલાઈ ગઈ છે. ઇલેક્ટ્રોડ એ તત્વ છે જે કાચના પ્રવાહી સાથે સીધો સંપર્ક કરે છે અને વિદ્યુત ઊર્જાને કાચના પ્રવાહીમાં પસાર કરે છે, જે કાચના ઇલેક્ટ્રોફ્યુઝનમાં મહત્વપૂર્ણ સાધન છે.

 

મોલીબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડ એ કાચના ઇલેક્ટ્રોફ્યુઝનમાં એક અનિવાર્ય ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી છે કારણ કે તેની ઉચ્ચ-તાપમાન શક્તિ, કાટ પ્રતિકાર અને કાચનો રંગ બનાવવામાં મુશ્કેલી છે. એવી આશા રાખવામાં આવે છે કે ઇલેક્ટ્રોડની સર્વિસ લાઇફ ભઠ્ઠાની ઉંમર જેટલી લાંબી હશે અથવા ભઠ્ઠાની ઉંમર કરતાં પણ વધુ હશે, પરંતુ વાસ્તવિક ઉપયોગ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોડને ઘણીવાર નુકસાન થશે. કાચના ઇલેક્ટ્રો-ફ્યુઝનમાં મોલિબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડ્સના સેવા જીવનના વિવિધ પ્રભાવિત પરિબળોને સંપૂર્ણ રીતે સમજવું તે ખૂબ જ વ્યવહારુ મહત્વ છે.

 

 

મોલિબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડનું ઓક્સિડેશન

મોલિબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડમાં ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકારની લાક્ષણિકતાઓ છે, પરંતુ તે ઊંચા તાપમાને ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. જ્યારે તાપમાન 400 ℃ સુધી પહોંચે છે, ધમોલીબ્ડેનમમોલીબ્ડેનમ ઓક્સિડેશન (MoO) અને મોલીબડેનમ ડાઈસલ્ફાઈડ (MoO2) બનાવવાનું શરૂ કરશે, જે મોલીબ્ડેનમ ઇલેક્ટ્રોડની સપાટીને વળગી રહી શકે છે અને ઓક્સાઇડ સ્તર બનાવી શકે છે, અને મોલિબ્ડેનમ ઇલેક્ટ્રોડના વધુ ઓક્સિડેશનને ગોઠવી શકે છે. જ્યારે તાપમાન 500 ℃ ~ 700 ℃ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે મોલીબ્ડેનમ મોલીબડેનમ ટ્રાયઓક્સાઇડ (MoO3) માં ઓક્સિડાઇઝ કરવાનું શરૂ કરશે. તે એક અસ્થિર ગેસ છે, જે મૂળ ઓક્સાઇડના રક્ષણાત્મક સ્તરને નષ્ટ કરે છે જેથી મોલીબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા ખુલ્લી નવી સપાટી MoO3 બનાવવા માટે ઓક્સિડાઇઝ કરવાનું ચાલુ રાખે છે. આવા પુનરાવર્તિત ઓક્સિડેશન અને વોલેટિલાઇઝેશન મોલિબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડને સંપૂર્ણ રીતે નુકસાન ન થાય ત્યાં સુધી સતત ધોવાણ કરે છે.

 

મોલિબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડની કાચમાંના ઘટકની પ્રતિક્રિયા

મોલીબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડ ઊંચા તાપમાને કાચના ઘટકમાં કેટલાક ઘટકો અથવા અશુદ્ધિઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જેના કારણે ઇલેક્ટ્રોડનું ગંભીર ધોવાણ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્પષ્ટકર્તા તરીકે As2O3, Sb2O3 અને Na2SO4 સાથેનું ગ્લાસ સોલ્યુશન મોલીબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડના ધોવાણ માટે ખૂબ જ ગંભીર છે, જે MoO અને MoS2 માં ઓક્સિડાઇઝ્ડ થશે.

 

ગ્લાસ ઇલેક્ટ્રોફ્યુઝનમાં ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા

ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા કાચના ઇલેક્ટ્રોફ્યુઝનમાં થાય છે, જે મોલિબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડ અને પીગળેલા કાચ વચ્ચેના સંપર્ક ઇન્ટરફેસ પર હોય છે. AC પાવર સપ્લાયના સકારાત્મક અર્ધ ચક્રમાં, નકારાત્મક ઓક્સિજન આયનોને ઇલેક્ટ્રોન છોડવા માટે હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે, જે મોલિબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડના ઓક્સિડેશન માટે ઓક્સિજન છોડે છે. AC પાવર સપ્લાય નેગેટિવ હાફ સાયકલમાં, કાચના કેટલાક ઓગળેલા કેશન્સ (જેમ કે બોરોન) નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ તરફ જશે અને મોલીબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડ સંયોજનો ઉત્પન્ન થશે, જે ઇલેક્ટ્રોડને નુકસાન પહોંચાડવા માટે ઇલેક્ટ્રોડની સપાટીમાં છૂટક થાપણો છે.

 

તાપમાન અને વર્તમાન ઘનતા

મોલીબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડનું ધોવાણ દર તાપમાનના વધારા સાથે વધે છે. જ્યારે કાચની રચના અને પ્રક્રિયા તાપમાન સ્થિર હોય છે, ત્યારે વર્તમાન ઘનતા ઇલેક્ટ્રોડના કાટ દરને નિયંત્રિત કરતું પરિબળ બની જાય છે. જો કે મોલીબડેનમ ઇલેક્ટ્રોડની મહત્તમ સ્વીકાર્ય વર્તમાન ઘનતા 2~3A/cm2 સુધી પહોંચી શકે છે, જો મોટો પ્રવાહ ચાલુ હોય તો ઇલેક્ટ્રોડનું ધોવાણ વધશે.