Электрохимический датчик

 

Сок э Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авг. сеид-ву (22) Заявлено 030578 (21) 2610559/18-25 (51) М с присоединением заявки № (23) Приоритет

С 01 Н 27/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,1080. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 151080 (53) УДК 543. 253 (088. 8) (72) Авторы изобретен и я

С.Ф. Пильщиков и A.H. Мамаев

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к электрохимическому приборостроению и может быть использовано в установках для исследования механизма и кинетики электродных реакций. 5

Известны устройства аналогичного назначения, содержащие электрсхимическую ячейку, электрод, вал, подшипники, опору подшипника, двигатель и токоподвсд (1j . Рабочей поверхностью о электрода является нижняя торцовая поверхность, боковая поверхность изолируется.

Основным требованием при использовании метода вращающегося дискового 15 электрода является ламинарность движения среды, в которую погружен электрод (вблизи его нижней торцовой поверхности). Значительное влияние на характер движения жидкости оказывает 20 форма боковой поверхности электрода.

В исследованиях применяются электроды в виде тонких проволочек, а также цилиндрические, конусообразные, колоколообразные электроды. 25

Наиболее точные результаты получают в электрохимических датчиках,содержащих электропривод,токоподвод и вращающийся электрод 2),при этом электрод имеет колоколообразную форму. jo

При вращении колоколообразного электрода около его боковой поверхности образуется воронка, которая углубляется при увеличении скорости вращения. При повышении скорости вращения до известного предела под нижнюю торцовую поверхность электрода прорываются пузырьки воздуха, движение среды турбулизуется и исследование электродных процессов становится невозможным.

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей прибора путем увеличения предельной скорости вращения.

Отличительной особенностью датчика является наличие оболочки, окружающей боковую поверхность электрода и образующей с ним зазор.

На чертеже изображен электрохимический датчик в разрезе.

Датчик содержит вал 1, закрепленный на опоре 2 с помощью подшипников

3, неподвижную часть 4, электрод 5.

Датчик устанавливают на электрохимическую ячейку 6.

При вращении электрода 5 его боковая поверхность не соприкасается со средой, например с водой. Вода, 771531 попавшая в зазор между электродом 5 и неподвижной частью 4,выбрасывается наружу и может турбулизировать движение воды. Чем меньше этот зазор, тем меньше турбулизирующее действие выбрасываемой из зазора воды. Воронка вокруг вращающегося электрода не

Ьбразуется., (Стрелками показано движение, воды при работе устройства.)

Применение предложенного устройства позволяет в несколько раз увеличить предельную скорость вращения электрода, при которой происходит турбулизация окружающей его среды, по сравнению со скоростью электрода в устройстве P2) . Теоретически переход жидкости от ламинарного движения к турбулентному должен происходить .при достижении критического числа

Рейнольдса:

Ре„ = - (0 где r — радиус нижней торцовой поверхности электрода;

<3 — скорость вращения, об/с, вязкость среды, см /с.

Например, при r = 0,8 см, 1 = 10 см/с (вода) турбулизация должна происходить при скорости

РЕ„ (05. <0-2

=18 10

Г2 064 с

В действительности, при применении устройства с электродом колоколообразной формы турбулизация наблюдалась при скорости вращениясд =40 об/с.

При применении предложенного устройства турбулизация не наблюдалась при скорости вращениями 160 об/с.

Возможность проводить исследования при более высоких скоростях вра5 щения электрода позволяет: повысить точность измерений кинетических параметров электродных реакций, исследовать электродные реакции, протекающие в кинетическом режиме, в методе

1О инверсионной вольтамерометрии, сократить время накопления в контролируемых условиях массопереноса, повысить экспрессность анализа, расширить изучение промежуточных продуктов

35 электродных реакций.

Формула изобретения

Электрохимический датчик, содержащий электропривод, токоподвод вра @ щающийся электрод, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных воэможностей устройства, электрод снабжен неподвижной обоД5 лочкой, окружающей его боковую поверхность и образующей с ней зазор.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Плесков Ю.В., Филиновский В.Ю.

Вращающийся дисковый электрод. М., "Наука", 1972.

2.К.Е.ВЗОЬоп А.С Riddi ford, Journal E8ect«dna ЮЦ са Р Chemi str q,10,45Z (49$5) (ppp ORNA) .

77153)

Составитель И.Некрасов

Редактор Т,Орловская Техред M Табакович Корректор Н.Стец

Заказ 6684/54 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4