Спосіб виготовлення триелектродної електрохімічної комірки

Реферат: UA 89460 U UA 89460 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі електротехніки, а саме до електрохімічних комірок з розділеним катодним і анодним простором для проведення поляризаційних вимірів, і може використовуватись на підприємствах хімічної, гірничодобувної та вугільної промисловостей. Досягнутий рівень техніки в даній галузі ілюструється наступними прикладами. Відомий спосіб виготовлення електрохімічної комірки по патенту США (№ 4731168, опубл. 15.03.88), яка містить пористі електроди зі структурою, аналогічною структурі газодифузійних електродів, анодне та катодне відділення, розділені аніонообмінною мембраною. Недоліком цієї електрохімічної комірки є неможливість встановлення рівноважної концентрації іонів в усьому об'ємі електроліту через використання аніонообмінної мембрани. Найбільш близьким щодо технічної суті до пропонованого способу, вибраний прототипом, є спосіб виготовлення комірки "Test cell structure" по патенту США (№ 192537, опубл. 16.04.91), який включає виготовлення корпусу з прозорих полімерних матеріалів, забезпечення конструкції комірки можливістю легкої зборки та розбирання, системами термостатування і примусової циркуляції електроліту. Недоліком прототипу є невисока точність визначення електрохімічних характеристик через відсутність зони статичної рідини. Задачею, на вирішення якої спрямована корисна модель, є забезпечення більш точного визначення ємкості окислювально-відновного процесу шляхом такого способу виготовлення електрохімічної комірки, при якому зменшується швидкість дифузії іонів до поверхні робочого електрода. Поставлена задача вирішується застосуванням способу виготовлення триелектродної електрохімічної комірки, згідно з яким в корпусі, виготовленому з твердого полімерного матеріалу, розміщають термостат, високопористі робочий та допоміжний електроди на основі ацетиленової сажі, сепаратор, мішалку, який відрізняється тим, що додатково формують відсік статичної рідини, відокремленням робочого електрода від загального об'єму кільцем дистанціонатора і сепаратора, що забезпечує більш точне визначення ємкості окислювальновідновного процесу. Загальний вигляд триелектродної електрохімічної комірки, виготовленої по пропонованому способу, наведено на фіг. 1. Конструкційно комірка складається: 1 корпус комірки, виконаний з тефлону; 2 - термостат; 3 - робочий електрод; 4 - допоміжний електрод; 5 - сепаратор з поліпропілену; 6, 7 - струмові колектори; 8 - капіляри електрода порівняння; 9 - дистанціонатор; 10 - притискне кільце; 11 - циркуляційні канали; 12 - канал електрода порівняння; 13 - кришка комірки; 14 - мішалка; 15 - притискні фланці; 16 - електроліт; 17 - відвал; 18 - електрод порівняння; 19 - термопара; 20 - робочий відсік; 21 - відсік статичної рідини. Випробування на триелектродній комірці, виготовленій по пропонованому способу, проводяться таким чином. Після попереднього визначення оптимального режиму випробувань (інтервал і швидкість сканування потенціалу) проводиться зняття вольт-амперних кривих. При розгорненні потенціалу від стаціонарного в катодну або анодну область на кривій з'являється максимум, величина якого залежить від робочої поверхні електрода, концентрації і швидкості дифузії іонів до місць генерації струму на його поверхні та усередині пори. Утворення відсіку 21 за допомогою дистанціонатора 9 і сепаратора 5 дає можливість створення зони статичної рідини, що знижує швидкість дифузії іонів до поверхні електрода і дозволяє одержувати більш чіткі максимуми на вольт-амперних кривих. З іншого боку, зона статичної рідини дозволяє спостерігати за окислювально-відновними процесами, які перебігають в розчині електроліту між іонами компонентів системи. Площа півхвилі відображає частину ємкості окислювальновідновного процесу. На підставі проведених випробувань на триелектродній електрохімічній комірці, виготовленій по пропонованому способу, в проблемній науково-дослідній лабораторії паливних елементів ОМУ імені І.І. Мечникова одержано вольт-амперні характеристики різних окислювально-відновних процесів, які проходять при вилуджуванні техногенної сировини мінеральними розчинами. Типові вольт-амперні криві при розгорненні потенціалу в катодну (1) і анодну (2) області для 2 3+ 2+ 3+ реакції Fe  Fe , яка перебігає в 0,1н розчині H2SO4 при співвідношенні Fe : Fe = 1:1, наведено на фіг. 2. По отриманим даним видно, що за допомогою пропонованої корисної моделі, яка характеризується сукупністю її істотних ознак, досягнуто більш точне визначення ємкості окислювально-відновного процесу за рахунок одержання чітких максимумів на вольтамперних кривих. 1 UA 89460 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб виготовлення триелектродної електрохімічної комірки, згідно з яким в корпусі, виготовленому з твердого полімерного матеріалу, розміщають термостат, високопористі робочий та допоміжний електроди на основі ацетиленової сажі, сепаратор, мішалку, який відрізняється тим, що додатково формують відсік статичної рідини відокремленням робочого електрода від загального об'єму кільцем дистанціонатора і сепаратора. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2