في مجال الكيمياء الكهربائية ، مختومة الخلايا الإلكتروليتية مثل غامض " مايكرو فرن رد الفعل " ، على الرغم من أنها تبدو صغيرة ، ولكن في الطاقة والمواد الكيميائية وغيرها من المجالات العلمية والتكنولوجية تلعب دورا هاما . فإنه يخلق بيئة تسيطر عليها ، معزولة عن الاضطرابات الخارجية في بعض التفاعلات الكيميائية ، مما يسمح للعلماء لاستكشاف أسرار تحويل المواد بدقة . أدناه ، دعونا فتح الحجاب الغامض مختومة خلية التحليل الكهربائي ، التحقيق في ما بعد .

بناء ذكي : التعاون متعدد المكونات ، وخلق رد فعل خاص الفضاء

1 . كهربائيا خزان الجسم : هذا هومختومة خلية التحليل الكهربائي" حاوية " الأساسية ، وعادة ما تكون مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل ، وارتفاع القوة ، مثل بولي تترافلوروإيثيلين ( السليكوون ) ، الزجاج أو سبائك خاصة . السليكوون هو خامل كيميائيا ، ويمكن أن تقاوم معظم حمض قاعدة الحل . الزجاج مادة شفافة ، من السهل أن نرى عملية رد الفعل الداخلي مباشرة . سبيكة مع مراعاة القوة الميكانيكية ومقاومة درجات الحرارة العالية ، ومناسبة لبعض ظروف العمل . شكل خزان مختلف ، أسطواني ، متوازي المستطيلات ، وما إلى ذلك ، وفقا لمختلف الاحتياجات التجريبية ، تصميم ، حجم الخزان يشمل أيضا من مستوى إلى مستوى عدد لتر ، لتلبية مجموعة متنوعة من نطاق البحث .

2 - النظام الكهربائي : بمثابة جسر بين التيار الكهربائي و المتفاعلة ، قطب كهربائي مهم جدا . عموما تنقسم إلى الأنود والكاثود ، واختيار المواد أكثر تطورا . على سبيل المثال ، في الكلور تطور ردود الفعل ، التيتانيوم المغلفة الروثينيوم الكهربائي يستخدم على نطاق واسع بسبب الموصلية ممتازة ، ومقاومة التآكل ، نشاط الحفاز . في حين أن بعض العضوية الاصطناعية الكهربائي ، الجرافيت القطب الكهربائي ، مع هيكل مستقر و تكلفة معتدلة ، هو موضع ترحيب . شكل القطب الكهربائي هو أيضا مختلفة ، لوحة مسطحة الشكل هو مناسب مساحة كبيرة رد فعل موحد ، شبكة يزيد من المساحة المحددة ، ويعزز نقل المواد ، والتي هي ثابتة في موقف معين في خزان الجسم ، ويضمن الاتصال الكامل مع المتفاعلة .

3 . ختم الجمعية : لتحقيق " ختم " تأثير ، لا يمكن فصلها عن جودة عالية ختم . هناك المطاط الدائري ، سيليكون طوقا ، والمعادن الخوار ، وهلم جرا . س على شكل حلقة تعتمد على تشوه مرن لملء الفجوة المشتركة لمنع تسرب السائل والغاز من الاختراق . سيليكون طوقا مقاومة درجات الحرارة العالية ، غير سامة ، ومناسبة للأغذية والأدوية ذات الصلة عملية التحليل الكهربائي . المعدن المموج أنابيب مرنة وعالية القوة ، والتي تلعب دورا رئيسيا في ارتفاع ضغط الختم . هذه الأختام بإحكام المتطابقة مع خزان الجسم ، قطب كهربائي ، وغيرها من الملحقات على شكل نظام رد فعل مشدود ، عزل الهواء والرطوبة وغيرها من العوامل الخارجية التدخل .

4 - مدخل ومخرج الأنابيب : إذا كان رد فعل ينطوي على مشاركة أو إنتاج الغاز ، الأنابيب الخاصة . مدخل الهواء هو المسؤول عن إدخال الأكسجين والهيدروجين وغيرها من الغازات التي يحتاجها رد الفعل . في بعض الأحيان ، نماذج المنفعة يمكن أن تكون مرتبطة مع جهاز التكثيف الجزر لاسترداد المذيبات المتطايرة أو المنتجات ، وتحسين معدل استخدام المواد الخام ، والحد من التلوث البيئي . المواد الأنابيب يجب أن تكون مقاومة للتآكل الغاز المقابلة وحسن ضيق الهواء .

مبدأ العمل : الطاقة الكهربائية يحركها ، فتح رحلة رائعة في الكيمياء

عندما يتم توصيل مصدر الطاقة الخارجية إلى خلية التحليل الكهربائي مختومة ، تغيير المواد على أساس مبدأ الكهروكيميائية يحدث بهدوء . في إطار العمل من قوة الحقل الكهربائي ، الكاتيونات في المنحل بالكهرباء الحل تهاجر نحو القطب السالب ، أنيون يتحرك نحو القطب الموجب . مع التحليل الكهربائي للماء ، على سبيل المثال ، أيونات الهيدروجين ( ح⁺ ) في الماء يتم نقلها إلى القطب السالب . أيونات هيدروكسيد ( أوه⁻ ) الاندفاع إلى الأنود ، تفقد الإلكترونات تتحلل لإنتاج الأوكسجين . العملية برمتها يلي قانون فاراداي التحليل الكهربائي ، من خلال التحكم في حجم التيار الكهربائي ، كهربة الوقت ، يمكن كميا تعزيز تحويل المتفاعلة ، وتحقيق الهدف المنشود من التوليف ، بغض النظر عن إعداد عالية النقاء المعادن ، مواد نانو جديدة ، أو تدهور الملوثات العضوية ، في السيطرة عليها .

تطبيقات متعددة : عبر مجالات متعددة ، وتعزيز الابتكار العلمي والتكنولوجي

1 - تطوير مصادر الطاقة الجديدة : في البحث والتطوير من بطاريات ليثيوم أيون ، فإنه يستخدم لمحاكاة البيئة الداخلية من تهمة والتفريغ ، دراسة سلوك إدراج / إزالة الليثيوم المواد الكهربائي ، وتحسين أداء البطارية ، وإطالة أمد الحياة . وفي الوقت نفسه ، مع مساعدة من معدات إنتاج الهيدروجين على نطاق واسع مختومة كهربائيا المياه ، صناعة الهيدروجين يمكن أن تنتج الطاقة النظيفة - الهيدروجين ، وتوفير مصدر الطاقة خلية وقود السيارات ، وتوليد الطاقة الموزعة ، وهلم جرا .

2 - تركيب مواد جديدة : إعداد العديد من السلائف عالية الأداء السيراميك فائقة التوصيل تعتمد على التحليل الكهربائي . على سبيل المثال ، من خلال التحليل الكهربائي من الملح المنصهر ، نشط المعادن يمكن استخراجها من أكاسيد المعادن في درجة حرارة عالية ، مجمع يمكن توليفها ، الحدود العلمية من المواد يمكن توسيعها . وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن السيطرة عليها توليف نانومتر مسحوق المعادن يمكن استخدام المعدات لضبط حجم الجسيمات ، مورفولوجيا ، لتلبية الاحتياجات من المواد الخاصة في مجال الالكترونيات والحفز .

3 - حماية البيئة : معالجة مياه الصرف الصناعي تحتوي على ايونات المعادن الثقيلة ، مثل الكروم والزئبق ، وذلك باستخدام تكنولوجيا الترسيب الكهربائي ، من مياه الصرف الصحي إلى إثراء الانتعاش ، النفايات إلى الكنز ، والحد من مخاطر التلوث البيئي . في جانب من جوانب معالجة مياه الصرف الصحي العضوية ، الكهروكيميائية عملية الأكسدة يمكن أن تتحلل المواد العضوية التي يصعب أن تتحلل بكفاءة في بيئة مغلقة ، وتحويلها إلى جزيئات صغيرة غير ضارة ، وحماية البيئة الايكولوجية .

مع تطور العلم والتكنولوجيا ، مختومة الخلايا الإلكتروليتية هي خطوة إلى الأمام في اتجاه intelligentization ، التصغير ، وكفاءة عالية .