ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТОВ С ПОМОЩЬЮ ТРЕХЭЛЕКТРОДНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЯЧЕЙКИ ч2
16 сентября 2010Известно, что в электротехническом прибли жении напряжение от внешнего источника U пита ния, подводимого к микроплазменной системе, распределяется между рабочим электродом (Uэ ), раствором электролита (IR) и вспомогательным электродом (Uв) в соответствии с уравнением (3)
U= Uэ + IR + Uв (3)
169
Т.к. поверхность вспомогательного электрода намного больше поверхности рабочего электрода то Uв можно пренебречь [1].
Определениесопротивленияэлектролита спомощьютрехэлектродной электрохимическойячейки
Измерительный комплекс позволяет регистри ровать напряжение, подаваемое с источника пита ния U, поляризационное напряжение Uэ (между электродом сравнения и рабочим электродом) представленные на рис. 3, ток в цепи I (рис. 4).
Рис. 4. Графиктока
Рассмотрим упрощенную эквивалентную схему измерения микроплазменного процесса (рис. 5).
Так как все процессы при нанесении покрытия происходят в приэлектродном слое, то поляриза ционное напряжение падает на Rэ включающем в себя сопротивление слоя покрытия, электрохими ческой реакции и микроплазменного процесса и Сэ емкость электрического слоя.
Рис. 5. Эквивалентнаясхемаизмерениямикроплазменного
процесса: Rэ–сопротивлениеэлектрода;
Сэ–емкостьэлектрическогослоя;
Rp–сопротивлениераствораэлектролита
Так как все процессы при нанесении покрытия происходят в приэлектродном слое, то поляриза ционное напряжение падает на Rэ включающем в себя сопротивление слоя покрытия, электрохими ческой реакции и микроплазменного процесса и Сэ емкость электрического слоя.
Напряжение на растворе электролита можно определить из разности напряжения подаваемого от источника питания и поляризующего напряжения.
Таким образом, использование электрода сравнения позволяет вычислить напряжение, па дающее на растворе электролита, и по закону Ома рассчитать сопротивление электролита.
Вывод
Для определения электропроводности электро лита в технологическом процессе, с целью его кор ректировки, необходимо знать константу электрохи мической ячейки l/S. В связи с тем, что рабочим анодом является обрабатываемая деталь, расчет
константы затруднителен. В этом случае константу определяют экспериментально для каждого обраба тываемого изделия и момент корректировки элек тролита определяется после вычисления электро проводности электролита и сравнения его с задан ным параметром. Время, когда необходимо произ вести корректировку электролита можно так же оп ределять по изменению сопротивления раствора, если обрабатываются одинаковые детали и извест но первоначальное сопротивление свежего элек тролита. В этом случае, корректировка производит ся при изменении сопротивления на 30%.
Списоклитературы
1. Мамаев А.И. Сильнотоковые процессы в растворах электролитов / А.И. Мамаев, В.А. Мамаева. – Ново сибирск: Издательство СО РАН, 2005. – 255 с.
2. Кноре Д.Г. Физическая химия / Д.Г. Кноре, Л.Ф. Кры лова, В.С. Музыкантов.- 2-е изд. – М.: Высш. шк., 1990. – С. 326–332