Электрохимические преобразователи (хемотроны)

ХУ1.2. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ХЕМОТРОНЫ) [c.417]

Электродные процессы используют при конструировании различных средств измерения и преобразования информации датчиков механических и акустических величин, интеграторов, выпрямителей и стабилизаторов тока и т. п. Так на стыке электрохимии, автоматики и электроники возникло новое научное направление — хемотроника, задачей которого является разработка электрохимических преобразователей информации, или хемотронов. Развитие этого направления вызвано растущими потребностями в средствах технической кибернетики. [c.216]

Рассмотрим некоторые электрохимические преобразователи первого типа, которые наиболее распространены. При помощи таких приборов осуществляется преобразование одних электрических величин в другие, а также разнообразных внешних воздействий в электрические сигналы. В этих хемотронах обычно используют инертные электроды и обратимые окислительно-восстановительные системы типа иод-иодид, ферро-феррицианид и др. Наиболее часто применяют платиновые электроды и систему иод-иодид, в которой протекает реакция 1 "+2е 7 31 . В основе работы приборов рассматриваемого типа лежит зависимость диффузионного тока от различных параметров (размера поверхности электрода, концентрации реагирующего вещества, температуры, скорости движения жидкости у поверхности электрода и т. д.). [c.216]

Хемотроникой называют раздел электрохимии, который занимается разработкой принципов построения и способов применения электрохимических преобразователей информации, или хемотронов. Электрохимические преобразователи позволяют осуществить восприятие, хранение, переработку, воспроизведение и передачу информации и могут функционировать в качестве элементов или блоков вычислительных и управляющих устройств. В основе действия этих приборов лежат закономерности различных электрохимических явлений и процессов. По этому признаку хемотроны подразделяют на следующие основные группы I) концентрационные преобразователи 2) электрокинетические преобразователи 3) преобразователи на основе фазовых переходов на электродах. [c.267]

Электрохимическими преобразователями, или хемотронами, называют приборы и отдельные элементы устройств, принцип действия которых основан на законах электрохимии. Электрохимические системы такого рода выполняют роль диодов, датчиков, интеграторов, запоминающих устройств и соответственно выполняют функции выпрямления, усиления и генерирования электрических сигналов, измерения неэлектрических величин и др. В хемотронах происходят процессы преобразования электрической энергии в химическую, а также механической энергии в электрическую и др. В отличие от электронных устройств (ламповых и полупроводниковых), в которых перенос электричества осуществляется электронами, в электрохимических преобразователях заряды переносятся ионами. Согласно закону Фарадея, количество вещества, претерпевшего изменение на электроде, пропорционально количеству прошедшего электричества. Поэтому измеряя тем или иным способом количественное изменение вещества, можно определить количество электричества, т. е. интегрировать электрические сигналы. Для этого электрохимическая реакция должна быть а) обратимой, т. е. реакция на аноде должна быть обратной реакции на катоде. Например, на аноде Си — 2е Си на катоде Си + + Че" Си б) реакция должна быть единственной, иначе точное интегрирование тока затруднено в) электролиты и электроды должны быть устойчивыми во времени г) реакции на электродах должны протекать с достаточно высокими скоростями. Таким требованиям могут удовлетворять некоторые электрохимические реакции, характеризующиеся потенциалами, лежащими между потенциалами водородного и кислородного электродов (рис. 66). При отсутствии в системе газообразных водородов и кислорода и при малой электрохимической поляризации электродов на них будут протекать лишь основные реакции. Системой, удовлетворяющей указанным требованиям, может быть 12+ + 2е ч 21" Е = 0,53 В. Потенциал ее положительнее потенциала водородного электрода и при рН< 11 отрицательнее потенциала кислородного электрода, поэтому в водных растворах в присутствии иода и ионов I" кислород и водород выделяться не будут. Эта реакция в прямом и обратном направлениях протекаете небольшой электрохимической поляризацией, следовательно, на электродах можно получить [c.367]

Кроме рассмотренных созданы другие электрохимические преобразователи мемисторы, датчики давления и вибрации, модуляторы света и др. Хемотроны обладают определенными достоинствами, открывающими перспективу их широкого применения в радиоэлектронных и кибернетических схемах. Достоинством хемотронных устройств является их простота, высокая чувствительность, малое потребление энергии, малые цена и размеры. К недостаткам хемотронов относятся невозможность [c.420]

ХЕМОТРОНЫ, то же, что электрохимические преобразователи информации. [c.229]

Хемотроны (электрохимические преобразователи информации) — это небольшие электролитические ячейки, используемые в качестве электрических контрольных элементов. Обычно это элемент закрытого типа, содержащий какую-либо обратимую систему, как, например, сильно разбавленный раствор иода в иодистом калии. Когда на электроды из инертного материала накладывают постоянное напряжение, на катоде восстанавливается иод, в то время как на аноде окисляется иодид-ион [c.207]

Импульсные полярографические концентратомеры, предназначенные для непрерывного анализа производственных растворов, были сконструированы Северо-Кавказским филиалом ВНИКИ ЦМА. Они описаны в монографии Л. С. Зарецкого [45]. В этих концентра-томерах установлен полярографический датчик Хемотрон-1 , который имеет устройства для регулирования расхода ртути и анализируемого раствора, а также электрохимический преобразователь ПЭХ-1. [c.149]

За последние годы получили развитие работы по хемотронике, основанные на использовании в хемотронном преобразователе комбинаций различных из уже описанных ранее принципов, а также использующие явления пассивности методов. На этой основе разработаны электрохимические реле модели нейрона и т. д. [c.386]

Назначение кулонометра - прямое определение полного количества электричества, протекающего в цепи за время электролиза. Простейший электрохимический кулонометр позволяет определить суммарное количество электричества, прошедшего в цепи за данное время, либо по увеличению массы катода, включенного последовательно в цепь электролитической ячейки, либо по изменению рП раствора, либо по объему выделившегося газа. Метод требует дополнительных операций и не позволяет считывать результат непосредственно со шкалы прибора. Более совершенными являются приборы с хемотронными преобразователями (электрохимическими интеграторами), включенными в качестве датчика в электронную измерительную цепочку. [c.131]

В электрохимических преобразователях на основе фазовых переходов на электродах используют процессы катодного осаждения и анодного растворения металлов (меди, серебра и др.) на инертных электродах или электродах из того же металла процессы восстановления или образования пленок солей или окислов (Ag l-f ё -> Ag+ l- d (0Н)2+ +2e->- d- -20H и др.) процессы выделения и ионизации водорода и др. Приведем некоторые примеры хемотронов данного типа. В качестве электрохимических счетчиков машинного времени используют малогабаритные кулонометры. Трубку из прозрачного материала заполняют двумя столбиками ртути, разделенными столбиком электролита. С обоих концов трубку герметично закрывают. Прибор включают в цепь питания контролируемого оборудования так, чтобы через [c.224]

В последние годы для построения электрохимических преобразователей начали применять твердые электролиты, что позволяет конструировать более миниатюрные и долговечные устройства. Описаны электрохимические управляемые сопротивления на основе Agi, ин-тегратор-кулонометр, представляющий собой ячейку AglAggSIjAu, и другие хемотроны. Разработка электрохимических преобразователей стимулирует исследования кинетики электродных процессов применительно к специфическим условиям их протекания в этих устройствах (микроэлектроды, малые объемы электролита, малые расстояния между электродами, влияние различных добавок на электрохимические реакции и т. п.). [c.225]

Электрохимическими преобразователями, или хемотронами, называют приборы и отдельные элементы устройств, принцип действия которых основан на законах электрохимии. Электрохимические системы такого рода выполняют роль диодов, датчиков, интеграторов, запоминающих устройств и соответственно выполняют функции выпрямления, усиления и генерирования электрических сигналов, измерения неэлектрических величин и др. В хемотронах происходят процессы преобразования электрической энергии в химическую, а также механической энергии в электрическую и др. В отличие от электронных устройств (ламповых и полупроводниковых), в которых перенос электричества осуществляется электронами, в электрохимических преобразователях заряды переносятся ионами. Согласно закону Фарадея, количество вещества, претерпевщего изменение на электроде, пропорционально количеству прошедшего электричества. Поэтому измеряя тем или иным способом количественное изменение вещества, можно определить количество электричества, т. е. интегрировать электрические сигналы. Для этого электрохимическая реакция должна быть а) обратимой, т. е. реакция на аноде должна быть обратной реакции на катоде. Например, на аноде Си — 2е на катоде Си + + 2е Си б) ре- [c.417]

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ (хемотроны), основаны на закономерностях разл. электрохим. процессов и явлений. Так, концентрац. поляризация м. б. использована для выпрямления перем. тока. При этом миииатюрную ампулу из стекла или пластмассы заполняют р-ром, к-рый содержит окисленную и восстановленную формы в-ва, причем концентрация одной из форм в 10—100 раз больше, чем другой. Если в такую ампулу ввести два инертных электрода, пов-сть одного из к-рых значительно меньше пов-сти другого, электрич. ток в системе будет лимитироваться процессами ва микроэлектроде. Принцип действия других концентрац. Э. п. и. основан на увеличении скорости протекающей иа электроде р-ции при движении электролита относительно электрода вследствие более быстрого гидродинамич. переноса реагирующего в-ва к электроду. [c.705]

При переводе книги было решено придерживаться реально встречающихся в тексте словосочетаний, например уравнение Нернста (а не Нернста уравнение , как часто пишут в указателях). В связи с многозначностью перевода отдельных английских терминов мы старались дать возможно большее число соответствующих русских эквивалентов (например, ell имеет несколько значений — ячейка, элемент, ванна, электролизер, а solion эквивалентно хемотрону или электрохимическому преобразователю информации и т. д.). [c.6]