Szóda hajvasaló

Szóda egyenirányító - elektrolitikus váltakozó áramú egyenirányító , egy alumínium elektróda egyoldali vezetőképességének tulajdonságát használva szódabikarbóna oldatban . Ezt a jelenséget 1855-ben fedezte fel Wheatstone [1] .

Működési elv és eszköz

A szódaoldatban készült tiszta alumíniumból készült elektródán az előformázás során vékony oxidréteg képződik , amelynek egyoldali vezetőképessége van, vagyis amikor az alumínium anóddá (pozitív elektródává) válik, akkor az áram folyik, a negatívnál az alumínium potenciálját, a cella nem vezet. Az egyenirányító cellában a második elektróda általában ólom, mert ellenáll a vizes elektrolitoldatoknak [2] , de vas vagy szén is használható [1] . A folyamat fizikája az, hogy az alumíniumelektródán lévő oxid-hidroxid filmet mikroszkopikus méretű, elektrolittal töltött csatornák borítják, de a csatornákat eltömítő gázbuborékok miatt az elektrolit nem érintkezik közvetlenül a fémmel. Az alumínium elektróda negatív potenciáljánál az elektronok könnyen áthatolnak az oxidfilmen és a csatornákon keresztül az elektrolitba lépnek, a polaritás megfordítása esetén ezt a nehéz és nagy negatív ionok nem tudják megtenni [1] .

Az alumínium elektróda gyakorlati áramsűrűsége 5 mA/cm² , az ólomelektróda területe nem jelentős, de általában nem kisebb, mint az alumínium felülete. A megadott áramsűrűség túllépése esetén az egyenirányító túlmelegszik, felforrhat és teljesen meghibásodhat [2] .

A gyakorlatban a szóda-egyenirányítók általában cellánként 120 V feszültséget viselnek el, vagyis egy 220 V -os egyenirányítónak legalább két cellából kell állnia, stb. Egy Latour áramkörben szóda-egyenirányítók használhatók teljes hullámfeszültség-duplázással. [2] .

Az elektrolit mennyiségét 1,5 literre vesszük a felület négyzetméterére, a szóda koncentrációja az elektrolitban 7-8 tömeg% . A használt tégely széleit célszerű megkenni valamilyen hidrofób (zsíros) kenőanyaggal, hogy elkerüljük az elektrolit elpárolgása során a sók kikúszását [2] , illetve a víz elpárolgását megelőzendő ásványolajat önteni az egyenirányítóba [1] .

Az alumíniumot a lehető legtisztábban kell használni, az elektrolitot célszerű desztillált vízzel elkészíteni [2] .

Az alumínium elektródát alacsonyan helyezzük el az edényben a konvekció miatti jobb hűtés érdekében , de a lemeznek 10-15 mm -re kell lennie az aljától , és az elektrolit felülete alatt kell lennie a lemez magasságával egyenlő vagy nagyobb mélységben, így előnyös az alacsony és széles lemezek használata. Ezenkívül ne helyezze a lemezeket az edény falához közel. Az ólomelektróda elhelyezkedése és az alumíniumtól való távolsága nem játszik jelentős szerepet [2] .

Az alumínium elektróda kivezetését a lemezzel egybe kell építeni, mert az elektromos érintkezés idővel romlik a szegecselt kapcsokban. Ezenkívül a kimenetet szalaggal vagy csővel szigetelni kell, hogy elkerülje az elektrolit-levegő interfész túlmaródását [2] .

Az alumínium elektróda formázása finom csiszolópapírral végzett alapos tisztítás és ½-¼%-os nátrium-hidroxid oldatban történő előzetes zsírtalanítás után történik . Az elektródákat páronként ugyanabba az elektrolitba merítik, mint az egyenirányítókban, és 120 V -nál nem nagyobb feszültségű váltakozó áramú áramkörhöz kapcsolják , és először előtétreosztátot, izzót vagy feszültséget kell használni. szabályozó, mivel a formázatlan egyenirányító ellenállása nagyon kicsi. Csökkentett feszültségen a képződés lassú, ezért az oxidréteg növekedésével kívánatos az áram szabályozása és a reosztát kiadása (feszültség hozzáadása). A formázás során a lemez egységes ezüstszürke színt kap, de ha a szín foltokban szétterül, akkor az elektródát ismét alaposan le kell zsírtalanítani. Nagyszámú lemez kialakításához párhuzamosan kapcsolhatók [2] .

Használat és karbantartás [2]

Az egyenirányítót terhelés alatti indítás előtt 5-10 percig alapjáraton kell hagyni a formázáshoz.

Mivel a víz elpárolog az elektrolitból, az egyenirányítókat desztillált vagy forralt vízzel kell feltölteni.

2-3 havonta az elektrolitot frissre kell cserélni.

Előnyök és hátrányok

Szóda-egyenirányító bármely máshoz képest [2] :

• rendkívül olcsó és saját gyártásra alkalmas,
• nem tartalmaz mozgó alkatrészeket és érintkezőket , ellentétben az umformerekkel és a szinkron átalakítókkal,
• nem tartalmaz higanyt és más veszélyes és mérgező anyagokat, ellentétben a gasztronokkal, excitronokkal és ignitronokkal,
• nem rendelkezik fűtött katóddal , és nem igényel fűtőáramot, ellentétben a kenotronokkal és a gasztronokkal,
• jelentős önkapacitással rendelkezik , ami csökkenti az élsimító szűrővel szemben támasztott követelményeket.

Az egyenirányító hátrányai [2] :

• jelentős méretek ( a híd egyenirányító 480 V -hoz 300 mA 16 kannából áll és 40 liter elektrolitot tartalmaz),
• álló, mozgástervezésre alkalmatlan,
• az üvegedények törékenysége,
• az elektrolit cseréjének és utántöltésének szükségessége,
• alacsony hátrameneti és észrevehető előremeneti ellenállás , azaz összességében alacsony egyenirányító tényező,
• 2-3 V -os ellen-EMF jelenléte [1] ,
• alacsony túlterhelési kapacitás (áramsűrűség nem több, mint 8 mA/cm² ) [1] ,
• alacsony hőállóság - amikor az elektrolitot 70 ° C -ra melegítik , az egyenirányító elveszíti az egyoldali vezetőképességét [1] .

Források

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 A. S. Berksman és I. G. Dreizen. Rádiólaboratórium az iskolában, körben és otthon. - M . : Gostekhizdat, 1928. - S. 69-72. — 204 p.
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 V. B. Vostryakov. Elektrolit egyenirányító az adóhoz  (orosz)  // Rádióamatőr: folyóirat. - 1929. - 6. sz . - S. 217-219 .