ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Приборы автоматического контроля и регулирования потенциала из "Электродные процессы в органической химии" Описан целый ряд устройств для проведения электролиза при постоянном потенциале [1]. [c.31] Таким же недостатком страдали многие последующие устройства. Однако некоторые приборы позволяют вносить ряд изменений в описанную схему и получать токи больше 5 а [2]. [c.32] Недостатки первых приборов были учтены при конструировании редокстрола, в схему которого входят электронно управляемый амплидинный генератор (электромеханический усилитель) в качестве источника тока и прибор для контроля [3]. [c.32] Необходимый электродный потенциал может быть задан посредством включения э.д.с. эталонного элемента навстречу э.д.с. цепи рабочий электрод—электрод сравнения. При равенстве обеих противовключенных э.д.с. сигнал ошибки равен нулю. Изменение количества деполяризатора в растворе приводит к изменению э.д.с. между рабочим и стандартным каломельным электродом (с.к.э.) и возникает падение напряжения на сопротивлении сигнала ошибки (с.о.) это напряжение подается на вход усилителя, в результате чего изменяется выходное напряжение генератора. Такой прибор может дать силу тока в 20 а при напряжении 75 в. Точность регулировки составляет 0,005 в. Прибор практически безинерционен и хорошо демпфирован. При электролитическом окислении или восстановлении в водных растворах или с преобладающим количеством воды достаточно ра с-полагать диапазоном потенциалов до 2 в. [c.33] Если производится восстановление с одновременным выделением на катоде водорода или окисление с анодным выделением кислорода, то контроль потенциала становится излишним и достаточно работать при постоянной плотности тока. Однако, так как растворимость большинства органических соединений в воде мала, то зачастую приходится использовать раствор соответствующего электролита (минеральной кислоты, неорганического или органического основания, соли—уксуснокислого калия, хлористого лития и др.) в смешанном (водно-неводном) растворителе, например вода—спирт или вода—уксусная кислота. Нередко в более сложных системах применяется спирт, уксусная кислота или смесь дихлорэтана и уксусной кислоты, с соответствующим электролитом. Какова бы ни была электропроводность таких систем, относительный потенциал рабочего электрода в них значительно выше того, какой требуется для выделения газов из водных растворов. Поэтому в схеме прибора необходимо предусмотреть возможность контроля относительного потенциала до 6 в. [c.33] Со времени опубликования первого варианта схемы она была усовершенствована (рис. 4) таким образом, чтобы устранить небольшую ошибку, появляющуюся при использовании токоподводящей линии одновременно и для передачи сигнала. Была разработана более чувствительная мостовая схема элементы, применявшиеся в качестве источника эталонного напряжения, были заменены стабилизированным источником питания, вмонтированы переключатели, чтобы прибор можно было применить и для электролитического окисления. Общий вид редокстрола (модели П) приводится на рис. 5. [c.33] Примечание. Все сопротивления 10%, 5 вт, угольные, если нет других указаний конденсаторы на 600 в рабочего напряжения. Все потенциометры на 2 вт, — выключатель напряжения — выходной выключатель б з — переключатель амперметра S4 — переключатель шкалы самописца 5б — П реключагель электрода сравнения в Переключатель 01калы стандартного потенциала S — переключатель сигнала ошибки 5g — выключатель связи стандартного напряжения и схемы регулятора амплидина — переключатель окислен я и восстановления. [c.34] Многокаскадная схема регулятора напряжения обеспечивает хорошую регулировку и длительное сохранение устойчивого напряжения в широких пределах. Сравнительный потенциал может изменяться от О до 6 б с помощью 10-позиционного делителя напряжений с сопротивлением в 200 ом и измеряется стандартным потенциометром с точностью 0,5%. Для получения вольт-ампер-ной кривой, с целью предварительной оценки электрохимического поведения нового соединения, потенциометр соединяется с синхронным мотором, который с постоянной скоростью изменяет потенциал на 0,3 в в минуту. [c.38] Стабильность и усиление обеспечиваются балансным двухкаскадным усилителем, изготовленным с использованием двух пентодов 6Аиб (УТд, УТ ) для входной секции и двух 6Ь6 (УТ , УТ ) для выходной. Управляющие обмотки амплидина являются анодной нагрузкой выходных ламп 6Ь6. [c.38] Усилитель балансируется (условие балансировки определяется нулевым выходным напряжением) посредством потенциометра в анодной цепи выходных ламп. Эта схема чрезвычайно чувствительна, и для того, чтобы компенсировать малейшее отклонение, которое может возникнуть в процессе работы, добавляется цепь самобаланса. Это осуществляется замыканием входа усилителя на выход через сопротивление 10 мгом. Вследствие этого любая наводка, вызывающая разбалансирование, передается через замкнутый контур в соответствующей фазе и погашается. При разработке усилителя постоянного тока возникает задача связи каскадов, имеющих общий источник анодного питания. Желательно применять общее анодное питание и соединять каскады, не уменьшая коэффициент усиления. Это достигается с помощью регулятора напряжения, состоящего из ламп УТ (ОС3) и УТ5(ОСз). Применяют источник анодного питания в 250 в. [c.38] Усилитель обеспечивает коэффициент усиления приблизительно 1,5x10 . Таким образом, добавляя его для усиления амплидина, получаем полное усиление всей системы 9xl0 , что достаточно для поддержания электродного потенциала с максимальным отклонением 10 мв во всем интервале напряжения. [c.39] Для установления необходимого потенциала электрод сравнения помещается у поверхности катода при восстановлении и у цоверхности анода при окислении. Э.д.с. от электрода сравнения включается навстречу э.д.с. эталонного элемента, подаваемой через сопротивление Р . Эта эталонная э.д.с., как уже упоминалось, измеряется вольтметром М . Некомпенсированная раз ность между измеряемой э.д.с. и э.д.с. эталонного элемента подается на сопротивление / j . Эта разность является сигналом ошибки и подается на вход усилителя. [c.39] Когда сигнал ошибки равен нулю, усилитель сбалансирован через управляющие обмотки амплидина проходят равные и противоположные токи, в результате напряжение амплидина остается неизменным. Сигнал ошибки существует, если имеется разность потенциалов между рабочим электродом и электродом эталонного элемента. Сигнал ошибки усиливается и подается на управляющие обмотки амплидина. В свою очередь, управляющие обмотки возбуждают амплидин, увеличивая или уменьшая выходное напряжение, с помощью которого и компенсируется э.д.с. рабочего электрода и электрода сравнения. [c.39] Кроме этого, установка включает также самописец с двумя перьями, одновременно регистрирующий ток ячейки и приложенное напряжение. Одноламповый (VTg—6S 7) катодный вольтметр регистрирует сигнал ошибки. Общий вид модели редокстрола (модель III) показан на рис. 7. [c.39] Представляет интерес прибор для автоматического контроля катодного потенциала, предложенный Пальмером и Фогелем [5]. На выходе такогр прибора можно получить силу тока до 10 а и напряжение 20 в. Такие характеристики позволяют использовать прибор для многих органических реакций восстановления. Оказывается, что с небольшим усовершенствованием этот прибор может быть использован и для электролитического окисления. Принципиальная схема прибора приведена на рис. 8. [c.39] Вернуться к основной статье