Анодты электрофорез жүйесі
Негізгі функция
Тэлектрофорездің анодтық жүйесі электрофорезді жабу процесінің таптырмас негізгі компоненті болып табылады. Оның негізгі функциясы электрофорез тізбегіндегі анод ретінде қызмет ету, ток контурын аяқтау және электрофорез резервуарының ерітіндісінің химиялық тепе-теңдігін сақтау (әсіресе резервуар ерітіндісіндегі электр тұндыру реакциясы нәтижесінде пайда болатын артық қышқыл иондарын бейтараптандыру).
Анодтық жүйе не үшін қажет?
Катодты электрофорез жабынында (бүгінгі таңда ең көп қолданылатын түрі):
1.Дайындама катод болып табылады: бпозитивті зарядталған бояу шайырының бөлшектері электр өрісінің әсерінен катодқа (дайындамаға) қарай жылжиды және бояу қабығын қалыптастыру үшін оның бетіне шөгіп, қатып қалады.
2.Электрохимиялық реакциялар: Катодта (дайындамада) болатын негізгі реакция сутегі газы мен гидроксид иондарын алу үшін судың электролизі болып табылады.
3.Қышқылдың артық өндірілуі:Қаптамадағы шайыр бөлшектері әдетте карбоксил топтарын қамтиды. Катодқа (дайындамаға) тұндыру кезінде заряд тепе-теңдігін сақтау үшін шайыр бөлшектері оң зарядталған амин бейтараптандырғыштармен (мысалы, органикалық аминдер) байланысуы керек. Дайындамаға шайыр тұндырылғаннан кейін бұл амин бейтараптандырғыштары (оң зарядталған катиондар) қайтадан ванна ерітіндісіне шығарылады. Бұл бос аминдер ванна ерітіндісіндегі сумен әрекеттесіп аммоний иондары мен гидроксид иондарын түзеді, бұл ванна ерітіндісінің рН жоғарылауына әкеледі. Ең бастысы, шайырға тән карбоксилат иондары (теріс зарядты аниондар) тұндыру процесінде ванна ерітіндісінде «артында қалады».
4.Тепе-теңдікті сақтау: Егер бақыланбайтын болса, ванна ерітіндісіндегі теріс зарядты қышқыл аниондары (мысалы, ацетатты аниондар, формат аниондары және т.б.) жинала береді, бұл:
жылыӨткізгіштіктің қалыптан тыс жоғарылауы: Өту және жабу сапасына әсер етеді.
жылырН теңгерімсіздігі:Шайыр бөлшектерінің тұрақтылығы мен ерігіштігіне әсер ету.
жылыҚаптау өнімділігінің нашарлауы:Тесіктер, кедір-бұдыр және нашар ағын сияқты мәселелерді тудыруы мүмкін.
жылыВаннаның тұрақтылығын бұзу: Ауыр жағдайларда бұл шайырдың тұнбасын және тұнбасын тудыруы мүмкін.
Анодтық жүйенің құрамы мен қызметі
Әдеттегі электрофоретикалық анод жүйесі негізінен келесі компоненттерден тұрады:
Анод:
жылыМматериал:Әдетте коррозияға төзімді, жоғары өткізгіштіктен жасалған тот баспайтын болат (316L кең таралған) немесе титан (коррозияға төзімді, қызмет ету мерзімі ұзағырақ, бірақ құны жоғары) сияқты инертті материалдар. Титан анодтары кейде өткізгіштікті одан әрі арттыру үшін бағалы метал оксидтерінің (мысалы, иридий-тантал оксиді) қабатымен қапталған.төзімділік.
жылыПішін:Кең таралған түрлеріне пластина тәрізді анодтар және құбырлылар жатады(немесе қорап тәрізді) анодтар. Құбырлы/қорап тәрізді анодтар көбірекәдетте пайдаланылады, өйткені олар анод ерітіндісін сыйдыра аладыішкі.
жылыФункция:Оң терминалына (+) тікелей қосылғанток тізбегінің бөлігі ретінде қызмет ететін қуат көзі, мұнда тотығуреакциялар анод бетінде жүреді.
Анод Сол/Анодтық камера:
жылыҚұрылымы: Бұл әдетте ПВХ немесе PP сияқты химиялық төзімді оқшаулағыш материалдардан жасалған анодты қоршап тұрған бөлім. Анод осы қақпақтың ішінде толығымен жабылған.
жылыНегізгі компоненттер:Танод қақпағының негізгі құрамдас бөлігі болып табыладыион-селективті өткізгіш мембрана (Ion-Selective
мембрана).
nМатериал:Әдетте катион алмасу мембранасы.
nФункция:Бұл мембрана оң зарядталған иондарға мүмкіндік береді (мысалыH⁺және аммоний иондары NH₄⁺) блоктау кезінде өтуі керектеріс зарядты иондар (бояу шайыры бөлшектері, пигмент сияқты).бөлшектер, және ацетат иондары CH₃COO⁻) және үлкенірек молекулалар. Бұлбейтараптандыруды қажет ететін катиондардың ғана енуін қамтамасыз етедіқорғай отырып, реакцияға қатысу үшін анодтық камерабояудың ластануынан және бояудың шөгуінің алдын алудан аноданодта.
Анолиттік айналым жүйесі:
жылыҚұрамдас бөліктер:Айналым сорғысын, құбырларды, шығын өлшегішін, сақтау ыдысын (егер бар болса), өткізгіштік өлшегішін, рН өлшегішін (бар болса) және жылу алмастырғышты (температураны бақылау қажет болса) қамтиды.
жылыФункциялары:
nАйналым:Үздіксіз анолитті анод корпусына айдап, анод бетімен ағып, қайта циркуляцияланады.
nӨткізгіштік: Токтың анолит арқылы анодқа өтуін қамтамасыз ету үшін өткізгіш ортаны қамтамасыз етеді.
nРеакция өнімдерін жою: Анодтың бетінде пайда болған қышқылдар мен газдарды (ең алдымен оттегі) анод камерасынан жояды.
nКонцентрацияны бақылау: Анод ерітіндісінің өткізгіштігін бақылау арқылы разряд пен толтыруды бақылау (ол қышқыл концентрациясын көрсетеді). Анод ерітіндісінің өткізгіштігі тым жоғары болғанда (қышқыл концентрациясы тым жоғары), қышқылдың сәйкес концентрациясы мен өткізгіштігін сақтау үшін жаңа ультрафильтрациялық сұйықтықпен немесе ионсыздандырылған сумен толтыру кезінде жоғары қышқылды концентрациялы анод ерітіндісінің бір бөлігін ағызыңыз.
Қуат қосылымы:
жылыТұрақты ток көзінің оң терминалын (+) шина немесе кабель арқылы әрбір анодқа қосыңыз. Қосылымдардың қауіпсіз, өткізгіш және дұрыс оқшауланғанына көз жеткізіңіз.
Өткізгіштік/концентрацияны басқару жүйесі:
жылыОнлайн өткізгіштік сенсоры арқылы анод ерітіндісінің өткізгіштігін нақты уақытта бақылау (қышқыл концентрациясын тікелей көрсетеді).
жылыБелгіленген өткізгіштік диапазонына негізделе отырып, жүйенің тұрақты жұмысын қамтамасыз ету үшін анод ерітіндісінің ағуын және жаңа ультрасүзгі сұйықтығын/ионсыздандырылған суды қосуды автоматты түрде басқарыңыз.
Қауіпсіздік және қорғаныс құралдары:
жылыЖерге қосудан қорғау:Жүйе қауіпсіздігін қамтамасыз ету.
жылыАғып кетуден қорғау: Электрлік апаттардың алдын алу.
жылыСұйықтық деңгейін бақылау:Мембрана мен анодты зақымдауы мүмкін анод қақпағының құрғақ күйіп кетуіне жол бермеңіз.
жылыАғынды бақылау/дабыл:Қалыпты қан айналымын қамтамасыз етіңіз.
Қолданбалар
Электрофорездің анодтық жүйелері катодтық электрофорезді жабу процестерін қолданатын салаларда, әсіресе келесі салаларда кеңінен қолданылады:
üАвтокөлік өнеркәсібі: Құрамдас бөліктерге арналған корпус, шасси және праймер.
üТұрмыстық техника өнеркәсібі: Ртоңазытқыштар, кір жуғыш машиналар, кондиционерлер және басқа корпустар.
üАппараттық және құрылыс материалдары: Аалюминий профильдері, болат жиһаз, есік пен терезе арматурасы және т.б.
üАуыл шаруашылығы және құрылыс машиналары
Өнімді көрсету
