Химическая энциклопедия - электрохимические преобразователи информации

(хемотроны), приборы и устройства автоматики, измерит. и вычислит. техники, действие к-рых основано на электрохим. процессах и явлениях. Основу действия Э. п. и. могут составлять: концентрационная поляризация электродов, электрокинетические явления, анодное растворение (или катодное электроосаждение )и др.

Рассмотрим, напр., принцип работы электрохим. датчика мех. колебаний, в основе к-рого лежит концентрационная поляризация. Датчик представляет собой электрохим. ячейку из стекла или фторопласта, заполненную р-ром, к-рый содержит окисленную и восстановленную формы к.-л. в-ва, напр. ионы [I3]^- (комплексный ион, состоящий из молекулы I2 и иодида) и I^-, причем концентрация восстановл. формы в 10-100 раз больше концентрации окисленной формы. Если в такую ячейку ввести два инертных электрода (напр., платиновых сетчатых), пов-сть одного из к-рых значительно меньше пов-сти другого (микроэлектрод), то величина электрич. тока через ячейку будет лимитироваться процессами массопереноса в-ва, реагирующего на микроэлектроде. Мех. колебания корпуса прибора (вдоль оси чувствительности) преобразуются в колебания электролита относительно микроэлектрода, вследствие этого ускоряются гидродинамич. перенос реагирующего в-ва к микрозлектроду и протекающая на нем р-ция. В результате дополнительно к постоянному фоновому току появляется переменная составляющая тока, к-рая и содержит информацию о внеш. мех. воздействии. Передаточные ф-ции Э. п. и., связывающие р-цию в приборе с входным сигналом, полностью определяются импедансными характеристиками, включая перекрестный импеданс (см. Импедансный метод).

Электрокинетич. явления использованы при создании преобразователей перепада давления, линейных и угловых ускорений. При заполнении орг. жидкостью (чаще всего ацетоном) капиллярной пористой перегородки из стекла, керамики или др. диэлектрика на пов-сти капилляров возникает двойной электрический слой. Диффузная часть слоя благодаря тепловому движению находится в жидкости и способна перемещаться вдоль пов-сти капилляров вместе с жидкостью. При наложении перепада давления на пористую перегородку электрич. заряд диффузной части двойного электрич. слоя в определенной степени увлекается движущейся жидкостью и ионный ток фиксируется электродами, расположенными по обе стороны пористой перегородки. Приборы, основанные на электрокинетич. явлениях, отличаются от концентрационных Э. п. и. более высоким верхним пределом частотного диапазона (500 Гц и выше), но при этом имеют и более высокое внутр. электрич. сопротивление (ок. 1 МОм).

Анодное растворение (или катодное электроосаждение) используют в ртутном кулонометре, представляющем собой прозрачный капилляр, в к-рый помещены два столбика ртути, разделенные р-ром на основе к.-л. из солей Hg(II). При прохождении электрич. тока через кулонометр на одном из ртутных столбиков (аноде) протекает ионизация ртути, а на катоде восстановление Hg(II) до металла. В результате объем электролита между электродами (индикатор прибора) перемещается по капилляру в сторону анода на величину, пропорциональную интегралу тока по времени протекания. Ртутные кулонометры применяют в разл. устройствах: счетчиках времени наработки, счетчиках ампер-часов, времязадающих устройствах и др. Напр., разработаны ртутные кулонометры с полным зарядом 23 Кл, диапазоном рабочих т-р от -30

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988