Elektrod səthinin kirlənməsi bir çox elektrokimyəvi istehsal prosesində və elektrokimyəvi sensorlarda ciddi bir problemdir. Elektrodun kirlənməsi elektrokimyəvi hüceyrənin performansını və enerji səmərəliliyini təsir edə bilər. Ultrasonication, elektrodun çirklənməsinin qarşısını almaq və aradan qaldırmaq üçün təsirli bir vasitədir.

Elektrodun kirlənməsi, elektrolitin elektron ötürülməsi üçün elektrodla fiziki təmasını azaldır və bu səbəbdən elektrokimyəvi reaksiya sürətini azaldır. Tez-tez çirkləndirici, çirkləndirici və elektrod səthi arasındakı hidrofilik, hidrofobik və ya elektrostatik qarşılıqlı təsirlər nəticəsində elektrod səthindəki müəyyən struktur xüsusiyyətlərə yapışır.

Antifouling metodlarına geniş səth sahəsi, elektro-katalitik xüsusiyyətləri və çirklənmə müqaviməti səbəbindən səth modifikasiyası və ya polimerlər və ya karbon əsaslı materiallar, örn. Karbon nanoborular və ya qrafenlə örtmək daxildir. Alternativ olaraq, metal nanohissəciklər elektro-katalitik xüsusiyyətlərlə və yüksək elektrik keçiriciliyi ilə birləşdirilmiş zəhərlənmə xüsusiyyətlərinə malik ola bilər.

Ultrasonik mexaniki ajitasiya alternativ bir antifouling metodudur.

Antifouling üçün ultrasəs ajiotajı, ultrasəs ilə aktivləşdirilmiş bir mayenin içərisindəki çirkləndirici maddələrin təmizlənməsini asanlaşdırmaq və ya artırmaq üçün bir mayedəki yüksək tezlikli, yüksək intensivlikli səs dalğalarından istifadə edir. Ultrasonik elektrod səthinin təmizlənməsi elektrod səthlərindən çirkləndirici maddələri təmizləmək qabiliyyəti ilə unikal bir texnologiyadır. Ultrasonik təmizləmə texnologiyası, kor deşiklər, iplər, səth konturları da daxil olmaqla, nəmlənmiş hər hansı bir elektrod səthinə nüfuz edə və təmizləyə bilər.
Təkmilləşdirilmiş elektrod səthi təmizliyi tələbləri ultrasəs ajitasiya texnologiyasının inkişafına təkan verdi. Bu gün elektrodları ultrasəs tezliyində mexaniki olaraq qarışdırmaq və ya dolayı elektrod səthinin təmizlənməsi üçün elektrodun yanındakı mayeni qarışdırmaq mümkündür.

Dolayı Elektrod Səthinə Qarşı Lif

Elektrod səthlərinin dolayı antifulunda ultrasəs gücü elektrodun yaxınlığındakı mayeyə çatdırılır. Bu maye ultrasəs gücünü adsorbsiya edir və bu gücün bir hissəsini elektrod səthinə ötürür, burada yaranan ultrasəs kavitasiyası çirklənən təbəqələri təmizləyir. Ümumiyyətlə, bu dolayı metod təbiətdə “görmə xətti” dir; yəni təsirli olması üçün çirklənmiş səthə birbaşa giriş olmalıdır.

Doğrudan Elektrod Səthinə Qarşı Lif

Hielscher Ultrasonics, elektrodları birbaşa qarışdırmaq üçün bənzərsiz bir ultrasəs dizaynı təklif edir. Bu dizaynda ultrasəs titrəmələri birbaşa elektrodla birləşdirilir. Bu səbəbdən ultrasəs gücü ıslanmış elektrod səthinə çatdırılır, burada səth sürətlənməsi və səthlə təmasda olan çökən kavitasiya baloncukları səthə qarşı yüksək təzyiqli maye axını təmin edir. Ultrasonik jetting, çirkli təbəqələrin qarşısını almaq və təmizləmək üçün yaxşı bir üsuldur.

Bilmək lazımdır

Ultrasonik ajitasiyanın elektrokimyəvi sistemə digər mümkün təsirləri bunlardır:

1. hidrodinamikanı və kütləvi nəqliyyatı yaxşılaşdırmaq;
2. konsentrasiya dərəcələrini və kinetik rejimlərin mexanizm və reaksiya məhsullarına təsiri ilə dəyişdirilməsini təsir edir;
3. elektrokimyəvi olaraq yaranan ara növlərin reaksiyalarının sonokimyəvi aktivləşdirilməsi; və
4. səssiz sistemin elektrokimyəvi cəhətdən aktiv olmadığı şəraitdə elektrokimyəvi reaksiya verən növlərin sonokimyəvi istehsalı.

Elektrod Fouling növləri

Hidrofilik qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranan kirlilik, hidrofob qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranan kirlilikdən daha çox geri çevrilməyə meyllidir. Karbon əsaslı elektrodlar kimi daha hidrofob səthlərə sahib olan elektrodlar, aromatik birləşmələr, doymuş və ya alifatik birləşmələr və ya zülallar kimi hidrofob tərkibli maddələrin çirklənməsini təşviq edə bilər. Zülallar və digər bioloji materiallar, hüceyrələr, hüceyrə parçaları və ya DNT / RNT kimi bioloji makromolekullar da elektrod səthinin çirklənməsinə səbəb ola bilər.