Zgjidhja për ndotjen e sipërfaqes së elektrodës

Mbyllja e sipërfaqes së elektrodës është një problem serioz në shumë procese të prodhimit elektrokimik dhe në sensorët elektrokimikë. Mbyllja e elektrodës mund të ndikojë në performancën dhe efikasitetin energjetik të një qelize elektrokimike. Ultratingulli është një mjet efektiv për të shmangur dhe hequr ndotjen e elektrodës.

Mbyllja e elektrodës zvogëlon kontaktin fizik të elektrolitit me elektrodën për transferimin e elektroneve dhe për këtë arsye zvogëlon shpejtësinë e reaksionit elektrokimik. Shpesh agjenti ndotës i përmbahet disa veçorive strukturore në sipërfaqen e elektrodës si rezultat i ndërveprimeve hidrofile, hidrofobike ose elektrostatike midis agjentit ndotës dhe sipërfaqes së elektrodës.

Metodat kundër ndotjes përfshijnë modifikimin ose veshjen e sipërfaqes me polimere ose materiale me bazë karboni, të tilla si nanotubat e karbonit ose grafeni, për shkak të sipërfaqes së tyre të madhe, vetive elektro-katalitike dhe rezistencës ndaj ndotjes. Përndryshe, nanogrimcat metalike mund të kenë veti kundër ndotjes të kombinuara me vetitë elektro-katalitike dhe përçueshmëri të lartë elektrike.

Trazimi mekanik tejzanor është një metodë alternative kundër ndotjes.

Agjitacioni tejzanor për antifouling përdor valë zanore me frekuencë të lartë dhe me intensitet të lartë në një lëng për të lehtësuar ose përmirësuar heqjen e agjentëve ndotës nga sipërfaqet e zhytura në një lëng të aktivizuar me ultratinguj. Pastrimi i sipërfaqes së elektrodës me ultratinguj është një teknologji unike në aftësinë e saj për të hequr agjentët ndotës nga sipërfaqet e elektrodave. Teknologjia e pastrimit me ultratinguj është në gjendje të depërtojë dhe pastrojë çdo sipërfaqe të lagur të elektrodës, duke përfshirë vrimat e verbër, fijet, konturet e sipërfaqes.
Kërkesat për përmirësimin e pastërtisë së sipërfaqes së elektrodës kanë nxitur zhvillimin e teknologjisë së trazimit tejzanor. Sot është e mundur që elektroda të trazohen mekanikisht në frekuencë ultrasonike ose të trazohet lëngu pranë elektrodës për pastrim indirekt të sipërfaqes së elektrodës.

Antifouling sipërfaqësor indirekt i elektrodës

In the indirect antifouling of electrode surfaces, the ultrasonic power is delivered to the liquid near the electrode. This liquid adsorbs the ultrasonic power and transmits a fraction of this power to the electrode surface, where the resulting ultrasonic cavitation removes fouling layers. In general, this indirect method is “line of sight” in nature; that is, there must be direct access to the contaminated surface for it to be effective.

Antifouling sipërfaqësor i elektrodës së drejtpërdrejtë

Hielscher Ultrasonics ofron një dizajn unik tejzanor për të trazuar elektrodat drejtpërdrejt. Në këtë dizajn, dridhjet tejzanor lidhen drejtpërdrejt në elektrodë. Prandaj, fuqia tejzanor shpërndahet në sipërfaqen e elektrodës së lagur, ku përshpejtimi i sipërfaqes dhe flluskat e kavitacionit që shemben në kontakt me një sipërfaqe sigurojnë një rrymë lëngu me presion të lartë kundër sipërfaqes. Fluturimi me ultratinguj është një metodë e mirë për të shmangur dhe hequr shtresat e ndotura.

Fakte që ia vlen të dihen

Efekte të tjera të mundshme të trazimit tejzanor mbi një sistem elektrokimik përfshijnë:

1. përmirësimi i hidrodinamikës dhe transportit masiv;
2. ndikojnë në gradientët e përqendrimit dhe ndërrimin e regjimeve kinetike me efekt në mekanizmin dhe produktet e reaksionit;
3. aktivizimi sonokimik i reaksioneve të specieve të ndërmjetme që janë krijuar në mënyrë elektrokimike; dhe
4. prodhimi sonokimik i specieve që reagojnë elektrokimikisht në kushte kur sistemi i heshtur nuk është elektrokimik aktiv.

Llojet e ndotjes së elektrodës

Mbyllja që rezulton nga ndërveprimet hidrofile ka tendencë të jetë më e kthyeshme sesa ndotja që rezulton nga ndërveprimet hidrofobike. Elektrodat me sipërfaqe më hidrofobike, të tilla si elektroda me bazë karboni, mund të nxisin ndotje me përbërës hidrofobikë, të tillë si përbërës aromatikë, komponime të ngopura ose alifatike ose proteina. Makromolekulat biologjike, të tilla si proteinat dhe materialet e tjera biologjike, qelizat, fragmentet qelizore ose ADN/ARN mund të shkaktojnë gjithashtu ndotje të sipërfaqes së elektrodës.