CS196975B1 - Zařízení k elektrolytickému spojení pohybujících ee součástí - Google Patents

Zařízení k elektrolytickému spojení pohybujících ee součástí Download PDF

Info

Publication number
CS196975B1
CS196975B1 CS91478A CS91478A CS196975B1 CS 196975 B1 CS196975 B1 CS 196975B1 CS 91478 A CS91478 A CS 91478A CS 91478 A CS91478 A CS 91478A CS 196975 B1 CS196975 B1 CS 196975B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
electrode
electrodes
electrolyte
rotating
stationary
Prior art date
Application number
CS91478A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiri Tenygl
Original Assignee
Jiri Tenygl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Tenygl filed Critical Jiri Tenygl
Priority to CS91478A priority Critical patent/CS196975B1/cs
Publication of CS196975B1 publication Critical patent/CS196975B1/cs

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

Předmětem vynálezu je zařízení k elektrolytickému spojeni pohybujících se součástí. Přesněji řečeno, vynález ee týká zařízení, kterým lze nahradit mechanické smýkavé kontakty, dosud používané k elektrickému připojení rotujících součástí a kterého lze například využít k připojení rotačních elektrod při elektrochemických měřeních nebo k připojení jiných pohybujících ee částí používaných při různých měřících metodách.
K přívodu proudu do rotujících součástí se dnes převážně používá třecích smýkacích kontaktů. Jsou to v podstatě elektrické kontakty nejrůznějěích tvarů a konstrukčního provedení, které tlakem pružiny doléhají na rotující kontakt například na měděný váleček. Na styčné ploše obou kontaktů dochází však k tvorbě oxidů a jiných povrchových filmů, které zhoršují elektrické spojení a jeou častým zdrojem poruch. Tyto poruchy vadí zejména při přesných měřeních, například elektrochemických, kde fluktuace proudu způsobené nedokonalým kontaktem jeou zdrojem četných obtíži. Poruchy jsou zvláště zřetelné při měřeních prováděných po delší dobu nebo nepřetržitě. Proto smýkavé kontakty musí být často čištěny.
Jiným typem kontaktů jsou kontakty rtuťové. Vodivého spojení je u nich dosaženo vrstvou rtuti, která je ve styku s rotujícím a stacionárním kontaktem, při tom však dochází k tvorbě povrchových oxidických vratev, a proto měření se rtuťovými kontakty
196 975
188 97S nejsou spolehlivě přesná.
Uvedená nedostatky nemá zařízení k elektrolytickému spojení pohybujících ae součástí podle tohoto vynálezu, kde vodivá spojení tvoří roztok elektrolytu, který je ve etyku se dvěma oxidačněredukčními elektrodami nebo elektrodami prvního, druhého nebo vyěšího druhu, při čemž jedna elektroda je stacionární a druhá otočná elektroda je mechanicky apojena a pohybující se čáatí a spolu a ní ae otáčí nebo jinak pohybuje.
Podstata zařízení podle tohoto vynálezu je konstrukční provedení, která sestává z nádobky na elektrolyt, opatřená víkem, v námi je souose upevněn přívod stacionární elektrody, kde popřípadě přívod je opatřen nejméně jedním těsněním bránícím průniku kapaliny a alespoň jedním adsorbentem par, dále v nádobce na elektrolyt pod stacionární elektrodou je umístěna nejméně jedna otáčivá elektroda, která je elektricky i mechanicky spojena a rotující součástí, jako je pohybující se pracovní elektroda.
Zařízení podle vynálezu má výhodu v dokonalém, bezporuchovém a dlouhodobě stálém elektrolytickém spojení rotující a stacionární elektrody. Obě elektrody umožňují elektrolýzu, jejíž podmínky mohou být zvoleny tak, aby se vyhovělo většině požadavků, která jsou na elektrolytická spojení kladeny. Typická elektrochemická soustavy, při jejichž konstruování předmět vynálezu může být použit, jeou popsány v dále uvedených příkladech.
Na připojeném výkrese je znázorněn příklad provedení zařízení k elektrolytickému epojení pohybujících se součástí, vhodného například pro elektrochemická měření.
Na víku 4 nádobky 6 na elektrolyt 7 je upevněn přívod 2 stacionární elektrody 8, který je proti průniku kapaliny opatřen dvěma pryžovými těsnícími kroužky 2 a proti úniku par je utěsněn adaorbční vložkou £ z aktivního uhlí. Pod ataoionámí elektrodou 8 je v nádobce 6 uložena otáčivá elektroda <£. Těleso nádobky 6 je vytvořeno v jednom celku s hřídeli 12 a s řemenicí 11, a je opatřeno elektrickým přívodem 10 a pomocným kontaktem 13. přičemž hřídel 12 je z části v pouzdře 14 opatřeným ložiskem hřídele 12, kde pouzdro 14 je nehybně spojeno a držákem 1 přívodu 2.
Při tom přívodem 2 stacionární elektrody 8 ee přivádí elektrický signál k rotující součásti například k rotační elektrodě, přičemž elektrický obvod.je uzavřen vrstvou elektrolytu J mezi stacionární elektrodou 8 a otáčivou elektrodou 2» Na tvaru a vzájemná poloze stacionární elektrody 8 a otočné elektrody 2 nezáleží* Je vSak výhodná, jaou-li vyrobeny ve tvaru planparalelních ploch, například ve formě dvou disků jak je znázorněno na výkrese nebo ve tvaru dvou souosých válců či jiných rotačních tvarů. Lze však použít i elektrod tvarovaných z drátu, plechu nebo hladiny rtuti atá.
Zařízení znázorněná na výkrese je možno zhotovit i v jiném geometrickém uspořádání. Otáčivá elektroda £ může být připevněna i k dolnímu konci hřídele 12 a zasahovat shora do statická nádobky 6 s elektrolytem J a stacionární elektrodou 8 (na výkrese nezakresleno). Není podmínkou, aby stacionární elektroda 8 a otáčivá elektroda 2 byly zcela ponořeny v elektrolytu J. Část plochy elektrod může vyčnívat nad hladinu elektrolytu J a otáčivá elektroda 2 může být v elektrolytu pouze smáčena.
198 975
Výhody tohoto řešení jsou zřejmé z následujících příkladů provedení, které objasňu jí podstatu řešení, aniž by ho jakýmkoliv způsobem omezovaly.
Příklad 1
Použití oxidačně-redukčních elektrod.
I
Použití oxidačně-redukční soustavy je výhodné zejména pro nepřetržitá měření. Elektrolyt 2 v tomto případě obsahuje látku, která podléhá reversibilní anodické oxidaci a reversibilní katodické redukci podle reakce
(I), kde značí ω koncentraci oxidované formy,
Red] koncentraci redukované formy a ne počet n elektronů e vyměněných při reakci.
Na katodě probíhá redukce podle rovnice (I) ve směru šipky zleva doprava, zatímco na anodě probíhá oxidace ve směru šipky zprava doleva. Protože oběma elektrodami prochází stejný elektrický náboj, nedochází průchodem proudu ke změně koncentrace redukované a oxidované formy. Je výhodné, je-li redukovaná a oxidovaná forma přítomna v pokud možno stejné a co nejvyšší koncentraci a plocha stacionární a otáčivé elektrody je alespoň desetkrát větší než je plocha otáčivé elektrody používané při vlastním elektrochemickém měření. Za těchto podmínek stacionární*ani otáčivá elektroda není koncentračně polarisována a elektromotorická síla článku vytvořeného dvojicí těchto elektrod je dána algebraickým součtem přepětí obou elektrod, což činí asi 5 až ZO mV. Tuto hodnotu elektromotorické síly lze ve většině měření připustit, nebof je definovanou funkcí procházejícího proudu a je navíc přibližně stejně velká jako je spád napětí na měřícím pří stroji a několikrát menší než je spád napětí na odporu elektrolytu. Ke koncentrační polarisaci obou elektrod nedochází, nebof ji ruší konvekce elektrolytu, způsobená rotací otáčivé elektrody £.
Reversibilní systémy redox vhodné pro tyto účely jsou například:
a) roztok 1.10-¼ Fe2+ a Fe^+ v 2.10-2 - 2.10-¼ roztoku citranu, vinanu či ší ave lanu sodného, alkalickém roztoku triethanolaminu apod.;
b) roztok 5.10-¼ K^Fe(CN)g a K^FeCCNjg v 1.10-¼ roztoku H^SO^,
c) roztok 1.10-¼ CuCl2 a CuCl v ÍM NH^OH + NH4C1, a řada dalších redox systémů jako je například dvojice Co /Co , hydrochinon/chinon a další.
Výše uvedené redox systémy lze použít v zařízení podle vynálezu uvedeném na výkrese, kde jsou stacionární elektroda 8 i otáčivá elektroda 2, znázorněny ve formě disků o průměru asi 10 mm zhotovených z elektrochemicky inertního materiálu jako je uhlík,
198 97S grafit, platina nebe titan pokrytý platinou. Polarita elektrod Je irelevantní.
Příklad 2
Použití elektrod prvního druhu.
Pracuje ee v zařízení podle vynálezu znázorněné» na výkreae. Jako stacionární elektroda 8 slouží grafitový roubík o průměru 6 mm ponořený v dálce aai 2© mm do elektrolytu 7, kterým Je 0,1 tt kyselina dusičná nasycená dusičnanem rtuinatým. Jako otáčivá elektro da £ slouží vrstva rtuti umístěná na dně nádobky 6 zhotovená a polymethylmethakrylátu. Ve víku 4 nádobky 6 Jsou umístěny dva labyrintová těsnící kroužky £, mezi nimiž Je uložena vrstva granulovaného aktivního uhlí, která působí Jako adsorbent £ rtuíovýoh par a brání jejich úniku do atmosféry.
Jestliže otáčivá elektroda £ je zapojena jako katoda, při průchodu proudu mezi přívodem 2 a přívodem 10 ee otáčivá elektroda £ chová jako anoda a doeháaí na ní k rozpouštění rtuti podle reakee
Hg -* Hg2+ + 2e .
Naproti tomu stacionární grafitová elektroda 8 ee chová jako katoda, a proto dochází na ní k redukci rtuínatýoh iontů podle reakee
Hg2 + + 2e-* Hg .
Vyloučená rtut akapává se stacionární elektrody 8 do otáčivá elektrody £, čímž ee nahrazuje úbytek rtuti. Zařízení může pracovat po libovolnou dobu, aniž by bylo třeba elektrodu regenerovat. Lze použít i jiných elektrod prvního druhu, například měděných elektrod ve tvaru disků umístěných v elektrolytu o složení 0,1 V síranu měSnatáho 0,1 V kyseliny sírová. Při průchodu proudu dochází k anodickému rozpouštění otáčivá měděná elektrody £ a k vylučování mědi na stacionární elektrodě 8. Elektrody 8 a £ lze regenerovat a přivést do původního stavu vedením proudu elektrodami v opačném směru. Regenerace se provádí Čas od času při přestávkách v měření tak, že se pomocný zdroj proudu připojí a opačnou polaritou k přívodu 2 stacionární elektrody a k pomocnému kontaktu 13.
V některých případech, například při měření v průmyslu, lze použít 1 elektrodových reakcí, jež nejsou reversibilní. Na elektrodách 8 a £ při průchodu proudu pak vznikne elektromotorická síla o velikosti několika desítek i stovek milivoltů, daná rozdílem potenciálů obou elektrod. Její hodnota je definovanou funkcí proudu a lze ji proto elektricky kompenzovat nebo její vliv eliminovat «ostrojením kalibrační křivky. Lze použít i jiných ‘elektrodových reskcí, například elektrolytického rozkladu vody na kyslík a vodík na inertních, například platinových elektrodách 8 a £, se zředěnou kyselinou sírovou jako elektrolytem 7.
Příklad 3
Použití elektrod druhového druhu.
Lze použít zařízení podle vynálezu znázorněná na výkrese. Jako otáčivá elektroda
198 97S slouží vyatya rtutí URÍat$9Á R®. Φ?£ nádobky át 1 agi 0^1 M ^eelina sírová, eeeyee®á přídavtj«h prvn<ho fíneftu elektrod-o^ § 4fc $W~ něž vretya Rtuti» taohXbghá. y mělké liaca ®η$$Λ$(ΐ| nad hladinou otááiyé elektrody, 2 i připevněné fct iHfci příy-Qdu atehlcnác-ní el^XF^ ^Rg výkrese W***^*?®?)· XI stacionární elektrodě 8 je pokrytá auspensí pevného síranu rtuínatého. Obě elektrody 8 a £ ee při průchodu proudu chovají Jako merkupugulfátové elektrody, jejichž potenciál je atejný a je prčen. lf.?W rtuEnatáho. Elektramotorická síla článku daná el^ebreiekým součtem potenciálů obou elektrod je teoreticky nulOXá:
V praxi aa ▼Salt mnohdy nam^-ehJ elektromotorická 14# 9 a^ali^a mil|r voltů, což je způsobeno chováním obou a}$$t$gd lišícím aa od ideálního stavu. Zji|^|ná hodnota je však stálá a ve většině případů zanedbatelná.
Předpokládáme-li, Že otáčivá elsktredg £ graouja jako anoda, dochází na ní £ anodickému ypappuětění rtuti a ke W95^ fír^H FtBfftSWM*· §tacionármí S P|k pracuje jaké ketede a gisaMa* ®a Rf 1? redukci gírgno RtgiRftWM? ?8'¥§54Ir r-tw· ti. vrgtvu síran® rtp|netěhg RS £βχϊ?&9 elektrody 2 í?f eb?áf pbRpxit X?” daním p?apdu opačným smšpen, · jgk je popgáRO y p£ík|e$g £.
Lze použít i jiných elektrod druhého druhu nebo vyššího druhu, například argentehloridpyá glgktrpdy y rpztpku a|kalip{cýah chlgridá jako elektrolytu, elektrody v raatohh aředěné kygglíny chioroyedíkové a jiných elektrcá.

Claims (1)

  1. Zařízení k elektrolytickému opojení pohybujících ge součástí, zejména pro elektrochemická měření vyznačeně t|f, že geet,áyá a nádobky (6) ne elektrolyt (7) opatřené víkem (4), y němž je souose upevněn příypd (2) ptscipnárpí elektrody (8), kde popřípadě přívod (2) je opatřen nejméně jydníff těg.hěhí® Í3) bránícím průniku kapaliny ? alespoň jedním ada.orbentmt 15) per, dále v nádobce (6) na elektrolyt (7) pod stacionární elektrodou (,8) je ignígtěpa nejméně jedna otáčivá elektroda (9), která je elgktribky i mechanicky spojena s rotující součástí jako jg pohybující se pracovní elektroda,·
CS91478A 1978-02-13 1978-02-13 Zařízení k elektrolytickému spojení pohybujících ee součástí CS196975B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS91478A CS196975B1 (cs) 1978-02-13 1978-02-13 Zařízení k elektrolytickému spojení pohybujících ee součástí

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS91478A CS196975B1 (cs) 1978-02-13 1978-02-13 Zařízení k elektrolytickému spojení pohybujících ee součástí

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS196975B1 true CS196975B1 (cs) 1980-04-30

Family

ID=5342213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS91478A CS196975B1 (cs) 1978-02-13 1978-02-13 Zařízení k elektrolytickému spojení pohybujících ee součástí

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS196975B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Scholz et al. Electrochemical solid state analysis: state of the art
Bond et al. Mechanistic aspects of the electron and ion transport processes across the electrode| solid| solvent (electrolyte) interface of microcrystalline decamethylferrocene attached mechanically to a graphite electrode
Mahmoudi et al. A novel platform based on graphene nanoribbons/protein capped Au-Cu bimetallic nanoclusters: Application to the sensitive electrochemical determination of bisphenol A
Byrne et al. Photoelectrochemistry of oxalate on particulate TiO2 electrodes
Brainina Film stripping voltammetry
Miles et al. The oxygen evolution reaction on platinum, iridium, ruthenium and their alloys at 80 C in acid solutions
Brainina et al. Stripping analysis of solids
Liu et al. Electrode kinetics of organodisulfide cathodes for storage batteries
Girault et al. Theory of the kinetics of ion transfer across liquid/liquid interfaces
Bond et al. Electrochemical, Thermodynamic, and mechanistic data derived from voltammetric studies on insoluble metallocenes, mercury halide and sulfide compounds, mixed silver halide crystals, and other metal complexes following their mechanical transfer to a graphite electrode
JP5332045B2 (ja) 溶液中の電気化学的輸送による選択的カチオン抽出のための方法、装置およびその方法の使用法
Marken et al. Anion Detection by Electro‐Insertion into N, N, N′, N′‐Tetrahexyl‐Phenylenediamine (THPD) Microdroplets Studied by Voltammetry, EQCM, and SEM Techniques
US20080302655A1 (en) Electrochemical Method and Apparatus For Removing Oxygen From a Compound or Metal
Illesinghe et al. Electrochemical detection of heavy metal ions adsorbed on microplastics with varying surface charges
Chatelut et al. Silver electrowinning from photographic fixing solutions using zirconium cathode
Zhang et al. Cyclic voltammetric studies of the behavior of lead-silver anodes in zinc electrolytes
US10510920B2 (en) Silanized ITO electrode with ITO nanoparticles for aqueous sulfide detection
Wilhelm et al. Galvanic corrosion caused by corrosion products
dos Santos et al. Voltammetric behavior of zinc hexacyanoferrate (III) nanoparticles and their application in the detection of N-acetylcysteine
US7557485B1 (en) Ion conducting electrolyte brush additives
Baldo et al. Lead and copper deposition from dilute solutions onto carbon disc microelectrodes. Assessment of quantification procedures by anodic stripping voltammetry
Chaudhary et al. Electrochemistry—Concepts and methodologies
CS196975B1 (cs) Zařízení k elektrolytickému spojení pohybujících ee součástí
Marken et al. Fast electrochemical triple-interface processes at boron-doped diamond electrodes
Quentel et al. Studying ion transfers across a room temperature ionic liquid∣ aqueous electrolyte interface driven by redox reactions of lutetium bis (tetra-tert-butylphthalocyaninato)