PH ба хүчиллэгийн утгыг лабораторид шалгах зориулалттай алуминий керамик тусгай электрод

Товчхон тайлбар

Нэвтрэмжтэй керамик бүтээгдэхүүн нь олон тооны инженерийн болон шинжлэх ухааны салбарт тэргүүлэх байр эзэлдэг бөгөөд өндөр нэвтрэмжтэй лац (лацын фитиль) нь цахилгаан химийн системийн нэгэн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ бүтээгдэхүүнийг нэвтрэмжтэй керамикийн шинж чанарын хүснэгтэнд "Лацын фитиль" гэж ангилсан бөгөөд энэхүү бүрэлдэхүүн хэсэг нь лацны гол хэсэгт тусгай үүрэг гүйцэтгэх боломжийг олгох нэг цуврал онцлог шинж чанартай бөгөөд ялангуяа өндөр нэвтрэмжийн хувьд маш сайн үзүүлэлттэй.

Физик бүтэц болон ажиллагааны параметрийн хувьд лацын фитилийн нягт нь 1.8–2.2 г/см³ завсарт байдаг. Ургамлын ус шингээх фитиль, керамик зуурас гэх мэт материалуудын (0.8–1.2 г/см³ нягттай) харьцуулахад энэ нягт нь харьцангуй нягттай нэвтрэмжтэй керамик бүтээгдэхүүн болохыг харуулдаг. Энэ өндөр нягт нь механик тогтвортой чанарыг сайн хангаж, цахилгаан химийн элементийн нарийн орчинд бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалж, деформаци болон гэмтлийг өгсөнгүй зогсоох боломжийг олгоно.

Нэвтрэх чадварын өндөр ажиллагааг тодорхойлох гол хүчин зүйл бол нүхлэг. Цахилгаан багана нь нээлттэй нүхлэг 20–30% ба нийт нүхлэг 25–40% -тай. Нээлттэй нүхлэг гэдэг нь хоорондоо холбогдсон ба гадаргуутай харьцах нүхний эзлэхүүний хувийг хэлдэг бол, нийт нүхлэгт нээлттэй ба хаалттай нүхнүүдийн нийлбэр орно. Ургамлын ус шингээгч фитиль (50–60% нээлттэй нүхлэгтэй) зэрэг материалтай харьцуулахад нээлттэй нүхлэгийн утга идэвхтэй бус боловч энд "өндөр нэвтрэх чадвар" гэдэг нь зүгээр л нүхний эзлэхүүний хэмжээнээс илүүтэйгээр ион зөөхөд хяналт тавих, нарийвчлалд чиглэсэн. 1–3 мкм диаметртэй нүхтэй бүтэц нь сонгомол, үр дүнтэй ион нүүлтийг хангах зориулалттай юм. Энэ сайжруулсан нүхний бүтэц нь ионууд материалыг тогтвортой потенциал хадгалах хурдаар дамжуулж, электрохимийн нарийвчлалтай хэмжилтийн үндсэн урьдал нөхцлийг хангана.

Электродын гүйрэх ус шингээх чадвар нь 10–28% байна. Энэ хязгаарлалт нь цахилгаан-исэлдэлтийн урвалыг тасралтгүй үргэлжлүүлэх, удаан хугацаагаар тогтвортой потенциал хадгалахад чухал болох зохистой хэмжээний электролит шингээх боломжийг олгоно. Хэт их ус шингээх зориулалттай материалуудаас ялгаатай нь, электродын гүйрэх ус шингээх чадвар нь нэвтрэх чадварын тэнцвэрийг хангахуйц тохируулагдсан бөгөөд энэ нь ионы солилцоог дэмжихэд хангалттай электролит нэвтрэхийг хангаж, иш таталтын дараа илүүдэл электролитийн шүүрэл эсвэл хэвийн бус потенциалын хэлбэлзлийг үүсгэхээс сэргийлнэ.

Тусгай электродын хэрэглээний нөхцөлд электродын фитиль нь тусгай электродын доторх электролит болон гадаад шинжилгээний уусмалын хоорондын гол заагийг бүрдүүлдэг. Энэ нь удамшилтай өндөр нэвтрэх чадвартай нүхлэгт бүтэц нь ионы удамшилтыг хянах боломжийг олгодог (жишээ нь ханасан каломель электрод дахь калийн ион, мөнгөн цагаан/мөнгөн хлоридын электрод дахь мөнгөний ион гэх мэт). Энэхүү хянасан ионы шилжилт нь тусгай электродын потенциал тогтвортой, давтамжтай байхын тулд шаардлагатай юм. Дунд зэргийн нээлттэй нүхлэг, тодорхой нүхний хэмжээний шаардлага болон хянасан ус шингээх чадвар нь энэ тогтвортой байдлыг хангахад хамтран ажилладаг. Эндхийн "өндөр нэвтрэх чадвар" гэдэг нь инженерчлэлийн нэвтрэх чадвар юм—энэ нь нүхний зайг хамгийн их байлгахыг эрмэлзэхгүй, харин ионы урсгалыг нарийвчлан зохицуулах чадвартай материал үүсгэдэг бөгөөд итгэлтэй тусгай электродны үндсэн үнэ цэнийг илэрхийлдэг.

Эдгээр ажиллагааны параметрүүдийн хазайлт нь шууд электродын потенциалд хэлбэлзэл үүсгэж, ингэснээр электрохимийн хэмжилтийн нарийвчлалыг бууруулна. Жишээ нь, илүү өндөр нүхлэстэй бол электрод хурдан цахиурлагчийг алдах болно, ингэснээр потенциалын хазайлт үүсэх бол; хэт бага нүхлэстэй бол ион зөөхөд саад болох бөгөөд удаан хариу өгөх эсвэл ивээш хэмжилтийн утга гарах шалтгаан болно.

Нэгтгэн дүгнэвэл, нүхлэгт керамикаар хийсэн өндөр нэвтрэх чадвартай лавлагааны электрод (электродны гүйлсэн) нь нарийвчлалтай тодорхойлогдсон ажиллах параметртэй нарийн бүрдэл юм. Нягт, нүхлэг, ус шингээх чадвар, нүхний хэмжээ болон бусад шинж чанаруудын хос дээд нөлөө нь электрохимийн системд гол үүргийг гүйцэтгэх боломжийг олгодог. Түүний загвар нь материал шинж чанарын нарийвчлал нь шинжилгээ, үйлдвэрлэлийн олон талын хэрэглээнд лавлагааны электродны найдвартай байдлыг ба нарийвчлалыг тодорхойлоход ямар чухал үүрэг гүйцэтгэдэгийг бүрэн илэрхийлж байна. Эндхийн "өндөр нэвтрэх чадвар" нь нарийн инженерийн загварчлалын үр дүн юм; энэ нь зөвхөн ажиллах үзүүлэлт биш, электрохимийн потенциалын тогтвортой байдлын хатуу шаардлагыг хангах зориулалттай онцлог шинж чанар юм.

Электрохимийн шинжилгээний салбарт тусгаар тогтнолын электродын тогтвортой байдал нь хэмжилтийн нарийн чанарыг хангах үндсэн суурь болдог бөгөөд өндөр нэвтрэх чадвартай тусгаар тогтнолын электродны элсэн цөгц тусгаарлагчид орлуулшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Усны чанарыг шинжлэхэд потенциометрийн титрлэлт, цахилгаан багтаамжийн судалгаанд электродын потенциалыг калибракжүүлэх зэрэг инженерийн электрохимийн хяналтанд эдгээр элсэн цөгц тусгаарлагчууд температурын болон электролитын концентрацийн нарийн өөрчлөлттэй орчинд ион солилцоог тогтвортой хадгалж, тусгаар тогтнолын электродын потенциалын хэлбэлзлийг маш бага хязгаарт хадгалж өндөр нарийн чанартай шинжилгээний шаардлагыг хангана.

Материалын судалгаа, хөгжлийн үүднээс үзвэл, уламжлалт туслах электродын бүрдэл нь ионы зөөлтийг удирдах чадвараараа дутагдалтай байдаг: эсвэл ионийн шилжилт хэтэрхий хурдан байх нь электролитийг ихээр хэрэглэх болно, эсвэл хэт удаан байх нь хариу үйлдлийн хурдыг бууруулдаг. Өндөр нэвтрэх чадвартай туслах электродын элсэн цөцөртэй хэсэг нь порлог ceramic материалын нягт, порист чанар, нүхний хэмжээ зэрэг параметрийг нарийвчлан тохируулах замаар ионы зөөлтөнд „удирдамжит нэвтрэх чадвар“-ыг хангасан. Энэ загварчлал нь бусад цахилгаан химийн үйлдвэрлэлийн ceramic деталиудыг хөгжүүлэхэд чухал ойлголтыг өгдөг.

Гэхдээ үйлчилгээний насны хувьд, гайхалтай механик тогтвортой байдлаас шалтгаалан энэ элсэн цөм нь урт хугацааны цахилгаан химийн циклчлэлт болон электродын давталттай засвар үйлчилгээтэй үед бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалж чаддаг бөгөөд туслах электродын солилтын давтамжийг үр дүнтэй бууруулдаг. Энэ нь аж үйлдвэрийн тасралтгүй хяналтын нөхцөлд үйл ажиллагааны үр ашгийг болон өртгийн үр дүнтэй байдлыг ихээр сайжруулдаг.

Үйлдвэрийн параметрүүдийн хүснэгт