Интегратор электрохимический

Интегрировать кривую ток — время можно механическим или электронным интегратором тока, включая его в электрическую цепь (непосредственно отсчитывает число кулонов, например, в приборе СХА-1,1) либо химическим кулонометром, являющимся электрохимической ячейкой, в которой протекает определенная электрохимическая реакция с 100%-ной эффективностью тока. [c.174]

Влага на поверхности металла, возникшая в результате конденсации или попадания осадков, является электролитом для данного элемента. Кучера и др. для определения скоростей атмосферной коррозии предложили установку, представленную на рис. 8.4 [27, 28]. Элемент В расположен на расстоянии около 1 м над поверхностью земли, под углом 45°. В течение длительных периодов времени электронный интегратор регистрирует появление тока в элементе. Сопоставление результатов электрохимических измерений с параллельными гравиметрическими показало пригодность электрохимической методики для оценки быстрых изменений скорости коррозии [28]. [c.179]

Хемотроника занимается созданием приборов или элементов электронных схем. В основе работы таких приборов, выполняющих роль диода, интегратора, датчиков давления и т. п., лежат электрохимические законы. [c.13]

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]

Электрохимические диоды могут быть использованы в качестве интеграторов. Интегратор-диод представляет собой герметичную ампулу с электролитом и двумя электродами, разделенную полупроницаемой перегородкой на два отсека (см. рис. 116, б). При прохождении тока в анодном отсеке уменьшается концентрация восстановленной, а в катодном — концентрация окисленной форм вещества. Изменение концентрации Ас соответствует закону Фарадея [c.219]

Рис. 119. Электрохимические триод (а) и тетрод-интегратор (б)

Электрохимические диоды могут быть использованы в качестве интеграторов. [c.233]

Рис. 98. Электрохимические выпрямляющий диод (а), интегрирующий диод (б), триод-интегратор (в) и датчик давления (г)

Электрохимические диоды можно использовать в качестве интеграторов, если отделить электроды пористой перегородкой (рис. 98, б). При прохождении тока в анодном отсеке уменьшается концентрация восстановленной, а в катодном — концентрация окисленной форм. Изменения концентрации Дс связаны с количеством пропущенного электричества законом Фарадея [c.223]

Таким образом, зная количество вещества, испытавшего превращения на электроде, можно легко определить количество прошедшего через электрохимическую ячейку электричества. На законах Фарадея основаны расчеты электрохимических установок,, а на их базе созданы счетчики количества, электричества (кулоно-метры, интеграторы тока) и другие устройства. [c.184]

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]

Электрохимический интегратор работает по принципу электролиза, суммируя все импульсы тока, возбуждаемые по любому закону, в виде изменившихся концентраций электролита в анодном и катодном пространствах. Изменение концентраций измеряется колориметрическим или потенциометрическим путем. Электролит — по-прежнему окислительно-восстановительная система, причем в каком-либо состоянии она должна иметь окраску, если мы пользуемся визуальным или колориметрическим методом. Схематическое устройство простейшего интегратора показано на рис. 142. [c.259]

В общем случае электрохимический интегратор предназначается для определения интеграла вида [c.67]

По принципу действия электрохимические интеграторы делят на два класса. К первому относят концентрационные интеграторы. В результате прохождения тока в разных частях интегратора изменяется концентрация раствора. Электроды таких интеграторов обычно изготовляют из инертного материала, который Ери прохождении тока не меняется. В качестве обратимой окислительно-восстановительной системы здесь используют водный раствор иодистого калия и иода с платиновыми или графитовыми электродами. Концентрация иодистого калия в 50—100 раз превышает концентрацию иода, поэтому при прохождении тока через интегратор относительное изменение концентрации йодистого калия незначительно. Один из отсеков—индикаторный (рис. 35, а) имеет значительно меньший объем, чем другой. При прохождении через интегратор некоторого количества электричества концентрация иода в инди- [c.67]

По виду выходной величины и способу ее отсчета различают электрохимические интеграторы с электрическим и неэлектрическим отсчетом. В качестве таких интеграторов могут служить серебряные или медные кулонометры. Величина интеграла тока по времени в этих приборах определяется по приращению или убыли массы электрода в соответствии с законом Фарадея [c.68]

В подобных интеграторах отсутствует коррозия металлических деталей приборов, а использование их возможно в более широких интервалах температур (до нескольких сот градусов). Наиболее пригодны в качестве интеграторов электронные кулонометры, характеризующиеся широким диапазоном измерений, большим интервалом допустимых токов, протекающих через прибор, высокой точностью, возможностью построения кривой количество электричества — время. Подобные и другие электрохимические преобразователи обладают рядом преимуществ и стимулируют электрохимические исследования. [c.69]

В общем случае электрохимический интегратор является частным случаем устройства, предназначенного для определения интеграла, вида [c.497]

У электрохимических интеграторов входная переменная подается в форме электрического тока или. напряжения, выходная же может быть электрической и неэлектрической величиной (ток, напряжение, сопротивление, масса и размер электрода, цвет раствора и т. д.). Действие электрохимических интеграторов основано на законе Фарадея. Электрохимические интеграторы можно классифицировать по их назначению, принципу действия и типу электрохимической системы, используемой в интеграторе, виду выходной величины интегратора и способу ее отсчета, конструктивным признакам и т. п. [c.497]

По принципу действия электрохимические интеграторы можно разбить на два класса. К первому классу относятся концентрационные интеграторы. В результате прохождения тока в разных частях этого интегратора из- [c.497]

Как уже отмечалось (см. гл. 16), электродные процессы часто связаны с фазовыми превращенпями. В результате появления или исчезновения фаз резко меняются многие важные физико-химические свойства электрохимической системы — электродные потенциалы, электрическое сопротивлсзние и т. д. Эти изменения свойств в ходе фазовых превращений используются в интеграторах, элементах памяти — мемистерах и других хемотронах. Принцип действия интегратора дискретного действия, основанного на электродных фазоЕ.ых превращениях, состоит в том, что металл, предварительно осажденный на одном из электродов, переносят на другой электрод. Реакция в хемотроне сводится к перемещению металла М с электрода I на электрод И [c.385]

Рассмотрим принцип устройства и работу счетчика (интегратора) количества электричества, в котором используется реакция системы иод — иодид. Счетчик (интегратор) предназначен для определения количества прошедшего элек+ричества и представляет собой закрытую ячейку (рис. 106), состоящую из платиновых анода и катода и раствора электролита между ними. В качестве электролита используется водный раствор К1 + Ь- Катодное пространство отделяется от анодного пористой диафрагмой, затрудняющей перемешивание растворов. При пропускании тока через ячейку на электродах протекают электрохимические реакции по уравнениям [c.368]

В результате этого увеличивается концентрация иода в анодном пространстве и ионов I" в катодном. По изменению концентрации веществ можно определить количество прошедшего электричества. Изменение концентрации иода и ионов I" можно определять различными способами. Чаще используются фотоко-лориметрический способ и способ измерения э.д.с. Первый способ основан на измерении интенсивности окраски раствора в одном из отделений ячейки при помощи фотоколориметра (иод — окрашенное вещество, К1 не имеет окраски). Измеряя разность потенциалов в анодном и катодном отделениях ячейки и по уравнению Нернста, можно рассчитать изменение активностей иода и ионов 1 . При необходимости систему можно регенерировать пропусканием тока в обратном направлении при переключении полюсов ячейки. В качестве интегратора может служить также электролизная ячейка, в которой на аноде происходит окисление меди Си — 2е -> -> Си , а на катоде — восстановление ионов меди Си + 2е Си. Ионным проводником служит раствор Си304. Для повышения электропроводности раствора к нему добавляют Н2304. Количество прошедшего электричества можно определить по изменению массы медного катода. Такие электрохимические ячейки, называемые кулонометра- [c.368]

Действие электромеханических интеграторов основано на применении тахометрических двигателей постоянного тока. Используя усилители тока и систему передаточных механизмов, можно добиться пропорциональности между скоростью вращения механизма и мгновенным током, проходящим через цепь, т. е. число оборотов должно соответствовать количеству электричества. Некоторые из подобных приборов снабжены счетным механизмом, фиксирующим число оборотов (калибровкой прибора можно определить цену оборота в кулонах) или непосредственно количество электричества, или же, что еще более удобно, количество вещества в миллиграмм-эквивалентах. Некоторые интегрирующие устройства обеспечивают автоматический вычет величины остаточного тока из величины общего тока электролиза. Эти приспособления ускоряют определение количества электричества, но по точности уступают ряду электрохимических кулонометров, особенно при прохождении малых токов, из-за недостаточно строгого соблюдения линейности между скоростью вращения и величиной тока вследствие инерционных явлений в тахометре и передаточных механизмах. Все же некоторые из подобных приборов о,беспечивают до 0,1% воспроизводимости в широких пределах измеряемых количеств электричества. [c.214]

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]

В практике лабораторных электрохимических измерений электрохимические кулонометры служат для определения выхода по току и для других целей. Так, с помощью кулонометра можно калибровать амперметры постоянного тока. Для этого удобнее использовать медный кулонометр. В последнее время применяют химо-тронные интеграторы. Это электрохимические ячейки, в которых изменяется состав раствора или состояние электрода из-за электрохимического осаждения или ионизации металлов. Химотронные интеграторы допускают непрерывное считывание показаний, осуществляют воспроизведение и передачу информации и могут быть использованы в качестве элементов или блоков вычислительных и управляющих устройств. [c.66]

Мемисторы имеют более широкие области применения, так как выполняют функции и интеграторов, и аналоговых элементов памяти. Они питаются от сети контролируемого оборудования постоянным током . Количество вещества, выделившегося на электроде в результате прохождения тока, пропорционально времени работы. Большое распространение получили счетчики с отсчетом времени по изменению длины электродов в результате прохождения тока. Примером такого прибора может служить счетчик, конструкция которого приведена на рис. 35,б. В корпусе из полупрозрачной пластмассы помещены два медных электрода, один из них (катод) расположен в капилляре. Электролитом служит раствор сернокислой меди. При прохождении тока анод растворяется, и на катоде выделяется медь. Здесь приращение катода пропорционально времени работы прибора и плотности тока и не зависит при данной плотности тока от площади поперечного сечения катода. Помимо меди, в таких счетчиках могут быть использованы и другие металлы, например ртуть (рис. 35, б). Ртутный счетчик имеет более высокую точность (+3%), длина его шкалы 25,4 мм, диапазон измеряемого времени от 5 до 10000 ч, потребление тока от 0,01 до 1 мА. Некоторые преимущества имеют химо-троны с твердым электролитом. Можно конструировать очень компактные, малогабаритные приборы и устройства, которые значительно удобнее в эксплуатации, чем жидкостные. Известны, например, электрохимические управляемые сопротивления на основе Agi. Такой кулонометр-интегратор представляет собой цепь Ag Ag3SI Au. [c.69]

Строго говоря, использование электрохимических явлений для контроля и управления не ново. Широко применяют кондуктометрические, потенциометрические, полярографические и другие электрохимические методы контроля. Хорошо известны также рН-метры, электрохимические счетчики ампер-часов и т. п. Однако эти примеры не исчерпывают всех возможностей создания подобных приборов для обслуживания новых областей техники. В последнее время успехи в развитии теоретической электрохимии позволили создать многие интересные электрохимические преобразователи самого различного назначения датчики температуры, механических и акустических воздействий, интеграторы, управляемые сопротивления, оптические модуляторы, выпрямители и стабилизаторы микротоков, нелинейные емкости, генераторы колебаний тока и напряжения, индикаторы отказа электронных схем, умножители, дифференцирующие устройства, усилители постоянного тока и т. п. [c.496]

По виду выходной величины и способу ее отсчета различают электрохимические интеграторы с электрическим и неэлектрическим отсчетом. В качестве таких интеграторов могут служить электрохимические кулонометры, например серебряные или медные. Серебряный кулонометр состоит из платинового катода и серебряного анода. Электролитом служит нейтральный или слегка подкисленный раствор AgNOs. Точность серебряного кулонометра достигает 0,005%- Менее точен медный кулонометр он состоит из медных анода и катода, опущенных в электролит, содержащий uSOa и H2SO4. [c.499]

Применение термостатирования или различных схем термокомпенсации позволяет использовать электрохимические преобразователи в достаточно широком интервале температур. Различные твердые электролиты в той или иной степени позволяют устранить технологические трудности, связанные с наличием жидкости в преобразователях. Однако низкий частотный диапазон электрохимических датчиков, связанный с медленной подачей реагирующих ионов к электроду, не может быть поднят выше определенной величины порядка нескольких сотен герц. Погрешность электрохимических интеграторов становится ощутимой при интегрировании высокочастотных электрических сигналов, что связано с емкостью двойного слоя на границе электрод — раствор ( 20 мф1см ), шунтирующий сопротивление электрохимической реакции. [c.502]

Электрохимический интегратор работает на принципе электролиза, суммируя все импульсы тока, возбуждаемые по любому закону, в виде изменившихся концентраций электролита в анодном и катодном пространствах. Изменение концентраций измеряется колориметрически или потенциометрически по уравнению для концентрационного элемента. Электролит по-прежнему окисли- [c.298]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология