전기화학분야에서 밀봉전해지는 마치 신비한"미시반응로"와 같으며 비록 작아보이지만 에너지, 재료, 화학공업 등 많은 선단과학기술분야에서 중요한 역할을 하고있다.그것은 특정한 화학반응을 통제할수 있고 외계의 교란을 차단할수 있는 환경을 조성하여 과학자들이 물질전환의 비밀을 정확하게 탐색할수 있도록 하였다.다음은 밀봉된 전해지의 신비한 베일을 벗기고 결말을 알아봅시다.
1. 정교한 구조: 다부품 협동, 전속 반응 공간 구축
1. 전해홈: 이것은밀봉 전해질 탱크의 핵심"용기"는 일반적으로 폴리테트라 플루오로에틸렌 (PTFE), 유리 또는 특수 합금과 같은 부식에 강하고 강도 높은 재료로 만들어집니다.PTFE는 화학적 타성이 뛰어나 절대다수의 산성 알칼리 용액의 침식을 막을 수 있다;유리 재질이 투명하여 내부 반응 과정을 직관적으로 관찰하기 편리하다;합금은 기계의 강도와 고온에 견디는 특성을 모두 고려하여 일부 작업 상황에 적용된다.홈체는 모양이 각기 다르고 원통형, 장방체 등이 있으며 부동한 실험수요에 따라 설계하였는데 그 용적크기도 미승급에서 수승에 이르기까지 다양하여 다양한 연구규모를 만족시켰다.
2.전극 시스템: 전류와 반응물 사이의"교량"으로서 전극은 매우 중요하다.일반적으로 양극과 음극으로 나뉘는데 재질 선택이 비교적 정교하다.예를 들어, 염소 분석 반응에서 티타늄 루테늄 전극은 우수한 전도성, 내식성 및 촉매 활성으로 인해 자주 사용되는 선택이 된다;일부 유기합성전해에 대해 흑연전극은 안정적인 구조와 적당한 원가로 각광을 받고있다.전극의 형상도 마찬가지로 다양하다. 평면형은 대면적의 균일반응에 유리하고 그물형은 비표면적을 증가시켜 물질전송을 촉진한다. 그들은 홈체내의 특정위치에 고정되여 반응물과의 충분한 접촉을 확보한다.
3.밀봉 부품:"밀봉"효과를 실현하려면 고품질의 밀봉 부품을 떠날 수 없다.흔히 볼 수 있는 것은 고무 O형 링, 실리콘 패드 및 금속 파문관 등이다.O링은 탄성 변형에 의해 틈새를 채워 액체 누출과 가스 침투를 막는다.실리콘 패드는 고온에 강하고 독성이 없으며 식품, 의약 관련 전해 과정에 적용된다;금속파문관은 유연성과 고강도를 겸비하여 일부 고압밀봉장면에서 관건적인 역할을 발휘한다.이런 밀봉부품은 홈체, 전극 및 기타 부속품과 긴밀히 배합하여 하나의 빈틈없는 반응체계를 형성하여 공기, 수분 등 외부요소의 교란을 차단한다.
4. 흡기 및 배출관: 만약 반응이 기체의 참여 또는 생성과 관련될 경우 특수 제작된 관.흡기관에서는 반응에 필요한 산소, 수소 등 기체를 도입하는 것을 책임지며, 관구에는 항상 정밀 여과기를 배치하여 불순물을 제거하고 기체의 청정을 보장한다;출기관에서는 발생한 배기가스를 안전하게 배출하고, 때로는 응축환류장치를 연결해 휘발된 용매나 산물을 회수해 원료 활용도를 높이고 환경오염을 줄이기도 한다.파이프 재질은 상응하는 기체의 부식에 견딜 수 있어야 하며, 양호한 기밀성을 갖추어야 한다.
2. 작업원리: 전기에네르기구동, 기묘한 화학려행을 시작한다
외부 전원이 밀봉 전해질에 연결되면 전기화학 원리에 기초한 물질 변혁이 조용히 상연된다.전장력 작용하에 전해질 용액 중의 양이온은 음극으로 이동하고 음이온은 양극으로 이동한다.수전해의 경우 물속의 수소이온(H⁺)이 음극으로 이동해 전자를 얻은 뒤 결합해 수소를 형성한다.수소 뿌리 이온 (OH⁻) 은 양극으로 달려가 전자 분해를 잃고 산소를 생성한다.전반 과정은 패러데이 전해의 법칙을 준수하여 전류의 크기, 통전시간을 통제함으로써 정량적으로 반응물의 전환을 촉진하고 예기한 합성목표를 실현할수 있으며 순도높은 금속, 신형의 나노재료를 제조하든 유기오염물을 분해하든 모두 통제중에 있다.
3. 다원적 응용: 여러 분야를 뛰어넘어 과학기술 혁신을 돕는다
1.신에너지 개발: 리튬이온전지 연구 개발에서, 그것은 배터리 내부의 충방전 환경을 시뮬레이션하고, 전극 재료의 리튬/탈리튬 장착 행위를 연구하며, 배터리 성능을 최적화하고, 사용 수명을 연장하는 데 사용된다.이와 동시에 수소제조산업은 대규모 전해수제수소설비의 밀봉에 힘입어 청정에너지인 수소를 고효률적으로 생산하여 연료전지자동차, 분산발전 등에 원천동력을 제공해야 한다.
2.신소재 합성: 많은 고성능 세라믹, 초전도 재료의 전구체제는 전해법에 의존한다.례를 들면 용염전해를 통해 고온에서 금속산화물에서 활발한 금속을 추출하여 복잡한 화합물을 한층 더 합성하고 재료과학의 경계를 넓힐수 있다.이밖에 나노금속분체의 통제가능한 합성은 설비를 리용하여 립경, 형상을 정확하게 조절통제하여 전자, 촉매 등 분야의 특수재료에 대한 수요를 만족시킬수 있다.
3.환경 보호 관리: 크롬, 수은 등과 같은 산업 폐수에 함유 된 중금속 이온에 대한 전해질 퇴적 기술을 사용하여 폐수에서 풍부하게 회수하고 폐기하여 환경 오염 위험을 줄입니다.유기페수처리면에서 전기화학산화과정은 밀봉환경에서 유기물을 고효률적으로 분해하여 분해하기 어려우며 무해소분자로 전환되여 생태환경을 수호한다.
과학기술이 끊임없이 진보함에 따라 밀봉전해지는 지능화, 미형화, 고효율화 방향으로 매진하고 있으며 앞으로 반드시 더 많은 신흥분야에서 이채를 띠고 인류사회의 발전과 진보를 지속적으로 추진할 것이다.
