Elektroforez anod tizimi

Elektroforez anod tizimi elektroforez bilan qoplash jarayonining ajralmas asosiy komponentidir. Uning asosiy funksiyasi elektroforez zanjiridagi anod sifatida xizmat qilish, tok konturini to'ldirish hamda elektroforez rezervuar eritmasi kimyoviy muvozanatini saqlash (xususan, rezervuar eritmasida elektr cho'ktirish reaktsiyasi natijasida hosil bo'layotgan ortiqcha kislotali ionlarni neytrallash) hisoblanadi.

Elektroforez anod tizimi

Kationik elektroforez qoplamada (bugungi kunda eng keng tarqalgan shakli):

1. Ishlov berilayotgan buyum katoddir: elektr maydon ta'sirida musbat zaryadlangan bo'yoq smolasi zarralari katodga (buyumga) harakatlanadi va uning sirtida cho'kib, qattiq parda hosil qiladi.

2. Elektrokimyoviy reaktsiyalar: Katod (ishlov berilayotgan buyum)da ro'y beradigan asosiy reaktsiya — vodorod gazini va gidroksid ionlarini hosil qilish uchun suvning elektrolizidir.

3. Kislota ortiqchaligi: Pokrivdagi smola zarralari odatda karboksil guruhlarni o'z ichiga oladi. Katodga (ishlov beriladigan buyum) cho'kish paytida, zaryadni muvozanatlash uchun smola zarralari musbat zaryadlangan amin neytrallash vositalari (masalan, organik aminlar) bilan bog'lanishi kerak. Smola ishlov beriladigan buyumga cho'kkanidan so'ng, ushbu amin neytrallash vositalari (musbat zaryadlangan kationlar) yana vanna eritmasiga qaytariladi. Bu erkin aminlar vanna eritmasidagi suv bilan reaksiyaga kirishib, ammoniy ionlari va gidroksid ionlarini hosil qiladi, natijada vanna eritmasining pH darajasi oshadi. Muhimroq jihat shundaki, smoladagi karboksilat ionlari (manfiy zaryadlangan anionlar) cho'kish jarayonida vanna eritmasida "qoldiriladi".

4. Muvozanatni saqlash: Agar nazorat qilinmasa, vanna eritmasidagi manfiy zaryadlangan kislotali anionlar (masalan, sirka kislotasi anionlari, format anionlari va boshqalar) to'lib ketadi, bu esa quyidagilarga olib keladi:
O'tkazuvchanlikning noto'g'ri oshishi: Kirish chuqurligi va qoplam sifatiga ta'sir qiladi.
pH muvozanatsizligi: Smolya zarrachalarning barqarorligi va eruvchanligiga ta'sir qiladi.
Qoplamani ishlashda yomonlashish: Teshikchalar, nuqsonlar, yomon oqish kabi muammolarga sabab bo'lishi mumkin.
Vanna barqarorligining vujudga kelishi: Jiddiy hollarda bu smolya cho'kmasi va cho'kishiga olib kelishi mumkin.

Tipik elektroforetik anod tizimi asosan quyidagi komponentlardan iborat:

1. Anod:
1.1 Material: Odatda korrozion chidamli, yuqori elektr o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan inertsial materiallardan tayyorlanadi, masalan, po'lat (316L keng tarqalgan) yoki titanning (korroziyaga nisbatan yanada chidamli, xizmat muddati uzoqroq, lekin narxi yuqori). Titan anodlar ba'zida o'tkazuvchanlik va chidamlilikni yanada oshirish uchun qimmatbaho metall oksidlari (iridiy-tantal oksidi kabi) bilan qoplanadi.
1.2 Shakl: Oddiy turlarga plastinkasimon anodlar hamda nay (yoki quti) shaklidagi anodlar kiradi. Noyonma/quti shaklidagi anodlardan ko'proq foydalaniladi, chunki ular ichki tomonda anod eritmasini o'z ichiga oladi.
1.3 Funktsiya: Manbaning ijobiy terminaliga (+) to'g'ridan-to'g'ri ulangan bo'lib, tok zanjirining bir qismi bo'lib xizmat qiladi, bu yerda anod sirtida oksidlanish reaktsiyalari sodir bo'ladi.

2. Anod hujayra/Anod kamerasi:
2.1 Tuzilishi: Bu anodni o'rab turgan bo'lim, odatda PVC yoki PP kabi kimyoviy chidamli izolyatsiya materiallaridan tayyorlanadi. Anod ushbu qopqoq ichida butunlay germetiklangan holda joylashgan.
Asosiy komponentlar: Anod qopqog'ining asosiy komponenti ionga tanlovchan tarqaladigan membrana (Ionga tanlovchan membrana).
2.2 Material: Odatda kation almashinuv membranasi.
2.3 Funktsiya: Bu membrana ijobiy zaryadlangan ionlarga (masalan, H⁺ va ammoniy ionlari NH₄⁺) o'tish imkonini beradi, ammo manfiy zaryadlangan ionlar (masalan, bo'yoq rezini, pigment zarralari va sirka kislota ionlari CH₃COO⁻) hamda katta molekulalarni to'sib turadi. Bu faqat neytrallash talab qilinadigan kationlarning anod kamerasiga kirishiga kafolat beradi hamda anodni bo'yoq bilan ifloslanishdan saqlaydi, shuningdek, anodga bo'yoq cho'kishini oldini oladi.
2.4 Ichki suyuqlik: Anod qopqog'i analit bilan to'ldirilgan (odatda ultrafiltratsiya orqali o'tkazilgan suv UF Permeat yoki dezintegrlangan suv, ba'zida o'tkazuvchanlikni saqlash uchun ozgina kislota qo'shiladi). Bu tashqi rezervuar eritmasidan jismoniy jihatdan ajratilgan holda saqlanadi.

Elektroforez anod tizimi

1. Komponentlar

Aylanish nasosi, quvurlar, oqim o'lchagich, saqlash tanki (kerak bo'lganda), o'tkazuvchanlik o'lchagich, pH-metr (kerak bo'lganda) va issiqlik almashinuvi moslamasi (haroratni boshqarish talab etilsa) kiradi.

2. Funktsiyalar

2.1 Aylanish
Anod uyiga anolytni uzluksiz pompalaydi, anod sirti bo'ylab oqadi va tizimga qayta aylanib qaytadi.

2.2 O'tkazuvchanlik
Elektr tokining anolytdan anodga o'tishini ta'minlash uchun o'tkazuvchan muhitni ta'minlaydi.

2.3 Reaksiya Mahsulotlarini Olib Tashlash
Anod kamerasidan anod sirtida hosil bo'lgan kislotalar va gazlarni (asosan kislorod) olib tashlaydi.

2.4 Konsentratsiya Nazorati
Anod eritmasi o'tkazuvchanligini nazorat qiladi (kislota konsentratsiyasini aks ettiradi). O'tkazuvchanlik juda yuqori bo'lganda, kislotali eritmaning bir qismi chiqariladi va yangi ultrafiltratsiya suvi yoki deionlashtirilgan suv bilan to'ldirilib, to'g'ri konsentratsiya hamda o'tkazuvchanlik saqlanadi.

3. Quvvat Ulanishi

3.1 Doimiy tok manbaining ijobiy terminali (+) ni avtobus yoki kabel orqali har bir anodga ulang.
3.2 Barcha elektr ulanishlari mustahkam, o'tkazuvchan va to'g'ri izolyatsiyalanganligiga ishonch hosil qiling.

4. O'tkazuvchanlik / Konsentratsiya Boshqaruv Tizimi

4.1 Anod eritmasi o'tkazuvchanligini onlayn o'tkazuvchanlik sensori yordamida haqiqiy vaqtda nazorat qilish.
4.2 Belgilangan o'tkazuvchanlik chegaralariga asosan tizimni barqaror ishlash uchun chiqish va to'ldirishni avtomatik ravishda boshqarish.

5. Xavfsizlik va Himoya Qurilmalari

5.1 Erdanlash: Umumiy tizim xavfsizligini ta'minlaydi.
5.2 Quvvat uzilishidan himoya: Elektr xavf-xatarlarini oldini oladi.
5.3 Suyuqlik darajasi boshqaruvi: Anod qopqog'ining quruq yonishini oldini oladi hamda membranalarni va anodlarni himoya qiladi.
5.4 Oqimni nazorat qilish va ogohlantirish tizimi: Oddiy aylanishni ta'minlaydi va xatoslarni o'z vaqtida aniqlaydi.

Elektroforez anod tizimi

Elektroforez anod tizimlari katodli elektroforez qoplash jarayonlaridan foydalanadigan sanoat sohalarida, ayniqsa quyidagi sohalarda keng qo'llaniladi:

1. Avtomotot sohasi: Kuzov, ramka va komponentlar uchun grunt

2. Maishiy texnika sanoati: Muzlatgichlar, kir yuvish mashinalari, konditsionerlar va boshqa korpuslar

3. Jihozlar va qurilish materiallari: Alyuminiy profil, po'lat mebellar, eshik va deraza jihozlari va boshqalar

4. Qishloq xo'jaligi va qurilish uskunalari