Η επιφανειακή ρύπανση των ηλεκτροδίων αποτελεί σοβαρό πρόβλημα σε πολλές ηλεκτροχημικές διαδικασίες παραγωγής και σε ηλεκτροχημικούς αισθητήρες. Η ρύπανση των ηλεκτροδίων μπορεί να επηρεάσει την απόδοση και την ενεργειακή απόδοση ενός ηλεκτροχημικού κυττάρου. Ultrasonication είναι ένα αποτελεσματικό μέσο για την αποφυγή και την άρση των ηλεκτροδίων ρύπανση.

Η ρύπανση ηλεκτροδίων μειώνει τη φυσική επαφή του ηλεκτρολύτη με το ηλεκτρόδιο για τη μεταφορά ηλεκτρονίων και ως εκ τούτου μειώνει την ταχύτητα ηλεκτροχημικής αντίδρασης. Συχνά ο παράγοντας ρύπανσης προσκολλάται σε ορισμένα δομικά χαρακτηριστικά στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου ως αποτέλεσμα υδρόφιλων, υδροφοβικών ή ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ του παράγοντα ρύπανσης και της επιφάνειας του ηλεκτροδίου.

Οι μέθοδοι καταπολέμησης της ρύπανσης περιλαμβάνουν επιφανειακή τροποποίηση ή επικάλυψη με πολυμερή ή υλικά με βάση τον άνθρακα, όπως νανοσωλήνες άνθρακα ή γραφένιο, λόγω της μεγάλης επιφάνειας τους, των ηλεκτροκατασταλτικών ιδιοτήτων τους και της αντοχής τους σε ρύπανση. Εναλλακτικά, τα μεταλλικά νανοσωματίδια μπορούν να έχουν αντιρρυπαντικές ιδιότητες σε συνδυασμό με ηλεκτρο-καταλυτικές ιδιότητες και υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Υπερήχων μηχανική διέγερση είναι μια εναλλακτική μέθοδος αντιρρυπανής.

Υπερήχων διέγερση για αντιρρυπαντικά χρησιμοποιεί υψηλής συχνότητας, υψηλής έντασης ηχητικά κύματα σε ένα υγρό για να διευκολύνει ή να ενισχύσει την απομάκρυνση των λερωτικών παραγόντων από επιφάνειες βυθισμένες σε ένα υπερηχητικά ενεργοποιημένο υγρό. Ο υπερηχητικός καθαρισμός επιφάνειας ηλεκτροδίων είναι μια τεχνολογία μοναδική στην ικανότητά του να αφαιρεί τους λερωτικά παράγοντες από τις επιφάνειες ηλεκτροδίων. Η υπερηχητική καθαρίζοντας τεχνολογία είναι σε θέση να διαπεράσει και να καθαρίσει οποιαδήποτε υγρή επιφάνεια ηλεκτροδίων, συμπεριλαμβανομένων των τυφλών τρυπών, των νημάτων, των περιγραμμάτων επιφάνειας.
Οι απαιτήσεις για βελτιωμένη καθαριότητα της επιφάνειας των ηλεκτροδίων έχουν οδηγήσει την ανάπτυξη της τεχνολογίας υπερηχητικής διέγερσης. Σήμερα είναι δυνατό να ταρακουνήσουμε τα ηλεκτρόδια μηχανικά σε υπερηχητική συχνότητα ή να ταράξετε το υγρό κοντά στο ηλεκτρόδιο για τον έμμεσο καθαρισμό επιφάνειας ηλεκτροδίων.

Έμμεση επιφάνεια ηλεκτροδίων αντιρρυπαντικά

Στην έμμεση αντιρρυπαντική των επιφανειών ηλεκτροδίων, η υπερηχητική ισχύς παραδίδεται στο υγρό κοντά στο ηλεκτρόδιο. Αυτό το υγρό προσροφά την υπερηχητική δύναμη και μεταδίδει ένα κλάσμα αυτής της δύναμης στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου, όπου η προκύπτουσα υπερηχητική σπηλαίωση αφαιρεί τα στρώματα ρύπανσης. Γενικά, αυτή η έμμεση μέθοδος έχει χαρακτήρα "οπτικής επαφής"· δηλαδή, πρέπει να υπάρχει άμεση πρόσβαση στη μολυσμένη επιφάνεια για να είναι αποτελεσματική.

Άμεση επιφάνεια ηλεκτροδίων αντιρρυπαντικά

Hielscher Υπερήχων προσφέρει ένα μοναδικό υπερηχητικό σχεδιασμό για να ταράξει ηλεκτρόδια άμεσα. Σε αυτό το σχέδιο, οι υπερηχητικές δονήσεις συνδέονται απευθείας στο ηλεκτρόδιο. Ως εκ τούτου, η υπερηχητική ισχύς παραδίδεται στην υγρή επιφάνεια του ηλεκτροδίου, όπου η επιτάχυνση της επιφάνειας και η κατάρρευση φυσαλίδων δημιουργίας κοιλότητας σε επαφή με μια επιφάνεια παρέχουν ένα αεριωθούμενο αεροπλάνο υψηλής πίεσης υγρού κατά της επιφάνειας. Υπερήχων jetting είναι καλή μέθοδος για την αποφυγή και την άρση των στρωμάτων ρύπανσης.

Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε

Άλλες πιθανές επιδράσεις της υπερηχητικής διέγερσης σε ένα ηλεκτροχημικό σύστημα περιλαμβάνουν:

1. βελτίωση της υδροδυναμικής και των μαζικών μεταφορών·
2. επηρεάζουν τις κλίσεις συγκέντρωσης και τη μεταγωγή κινητικών καθεστώτων με επίδραση στα προϊόντα μηχανισμών και αντίδρασης·
3. ηχοχημική ενεργοποίηση αντιδράσεων ενδιάμεσων ειδών που έχουν παραχθεί ηλεκτροχημικά· Και
4. ηνοχημική παραγωγή ειδών που αντιδρούν ηλεκτροχημικά σε συνθήκες όπου το σιωπηλό σύστημα δεν είναι ηλεκτροχημικά ενεργό.

Τύποι ρύπανσης από ηλεκτρόδια

Η ρύπανση που προκύπτει από υδρόφιλες αλληλεπιδράσεις τείνει να είναι πιο αναστρέψιμη από τη ρύπανση που προκύπτει από υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις. Τα ηλεκτρόδια με πιο υδρόφοβες επιφάνειες, όπως τα ηλεκτρόδια με βάση τον άνθρακα μπορούν να προωθήσουν την ρύπανση που κατέχουν υδρόφοβα συστατικά, όπως αρωματικές ενώσεις, κορεσμένες ή αλειφατικές ενώσεις, ή πρωτεΐνες. Τα βιολογικά μακρομόρια, όπως πρωτεΐνες και άλλα βιολογικά υλικά, κύτταρα, θραύσματα κυττάρων, ή DNA/RNA μπορούν να προκαλέσουν την επιφάνεια ηλεκτροδίων, επίσης.