Электрогидродинамические эффекты в жидких электропроводящих средах (письмо в редакцию журнала «Молодой ученый») | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 23 ноября, печатный экземпляр отправим 27 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Химия

Опубликовано в Молодой учёный №9 (247) март 2019 г.

Дата публикации: 01.03.2019

Статья просмотрена: 11 раз

Библиографическое описание:

Хачатрян Э. А. Электрогидродинамические эффекты в жидких электропроводящих средах (письмо в редакцию журнала «Молодой ученый») // Молодой ученый. — 2019. — №9. — С. 86-88. — URL https://moluch.ru/archive/247/56886/ (дата обращения: 15.11.2019).



При изучении электрохимических систем, работающих в режиме гальванического элемента, нами были зафиксированы некоторые явления, которые могут представлять определенный интерес. В приведенном ниже письме мы вкратце представляем феноменологическое описание проделанных опытов.

Опыт 1.

Изучаемая система представляет собой стеклянный сосуд, наполненный электролитом (40 % H2SO4), в которую опущены два электрода, изготовленные из одного и того же металла (например, Al). Цепь замкнута высокоомным милливольтметром рН-метра ЛПУ-0,1. Когда электроды относительно электролита находятся в неподвижном состоянии, стрелка прибора указывает на нулевое деление (или почти нулевое деление, в силу термодинамической неоднородности материала электродов). Однако, достаточно опустить в электролит один из электродов немного поглубже, как стрелка милливольтметра при этом отклоняется, указывая на возникновение в цепи ЭДС. При извлечении электрода из электролита (не полностью) снова наблюдается отклонение стрелки прибора, но в противоположную сторону, что указывает на возникновение в цепи электродвижущей силы противоположного направления. Как только движение электрода относительно электролита прекращается, прекращается в цепи и ЭДС. При этом, чем больше скорость погружения и поднятия электрода в электролите, тем более высока степень отклонения стрелки прибора. Аналогичный эффект наблюдается при соответствующем движении другого электрода. Однако, при этом наблюдается обратная картина.

Опыт 2.

Плоскодонная колба наполняется электролитом (не полностью) и в нее погружается пара электродов, изготовленных из одного и того же металла (Al, Pb, Cu).

Электроды соединяются милливольтметром. Когда емкость находится в неподвижном состоянии на столе, прибор фиксирует отсутствие ЭДС.

Однако, достаточно наклонить емкость налево или направо, как в цепи появляется ЭДС, направление которого обратно наклону колбы. При этом, чем интенсивнее встряхивание сосуда, тем больше величина ЭДС.

ЭДС в цепи появляется также при перемешивании электролита.

Опыт 3.

В третьем опыте — перемешивание электролита осуществляли электродвигателем.

Пока электролит в сосуде находится в относительном покое, в цепи отсутствует ЭДС. Однако, достаточно с помощью электродвигателя вращать электролит, как милливольтметр фиксирует в цепи наличие ЭДС. При этом направление ЭДС противоположно вращению жидкости. При остановке мотора стрелка прибора медленно возвращается в исходное положение. Однако, при больших скоростях, перемешивание раствора наблюдается иная картина: ЭДС цепи возрастает с повышением скорости вращения мотора, что может быть основой для создания генератора нового типа.

ЭДС в цепи появляется также при резкой остановке мотора, или при изменении направления движения жидкости.

Опыт 4.

Установка, на котором проводился эксперимент, представляет собой два сообщающихся сосуда, которые наполнены одинаковым электролитом, одной и той же концентрации (для предотвращения возникновения концентрационной батареи). Как и в других опытах, в сосуды опускаются два одинаковых электрода, которые замыкаются высокоомным милливольтметром. Как и ожидалось, в цепи отсутствует ЭДС. Однако, когда электролит с помощью циркуляционного насоса из одного сосуда нагнетается в дугой (обеспечивая кругооборот жидкости), в цепи фиксируется возникновение ЭДС. При этом, возникшая ЭДС тем больше, чем больше скорость циркуляции.

Существенно отметить, что циркуляция жидкости приводит к появлению ЭДС и в отдельно взятом сосуде.

Опыт 5.

Как и в опыте № 4, прибор на котором проводился опыт, представляет собой два сообщающихся сосуда, которые наполнены одинаковым электролитом. В пробирки опускались два одинаковых электрода, которые замыкались милливольтметром. Под каждой пробиркой помещались магнитные мешалки. Когда мешалки не присоединены к источнику тока, стрелка милливольтметра находится на нулевой точке прибора. Однако, достаточно под одним из сосудов ввести в действие магнитную мешалку, как стрелка прибора фиксирует наличие в цепи ЭДС. При этом направление возникшей ЭДС, прямо противоположно направлению ЭДС, возникшей в другой пробирке. Примечательно, что без вращающихся магнитных шариков, находившихся в сосудах, стрелка прибора не реагирует, даже в том случае, когда мешалки, находившиеся под сосудами, продолжают работать, создавая переменное магнитное поле.

Таким образом, установлено, что движение электропроводящих жидкостей вокруг неподвижных электродных систем, состоящих из одинаковых металлов, приводит к разделению зарядов и возникновению ЭДС в цепи.

Основные термины (генерируются автоматически): цепь, стрелок прибора, сосуд, опыт, электролит, неподвижное состояние, нулевое деление, одинаковый электролит, отклонение стрелки прибора, перемешивание электролита.


Похожие статьи

Анализ метода измерения температуры электролита...

Зачастую холодный период года усложняет эксплуатацию автомобиля. Под большим влиянием низких температур оказывается аккумуляторная батарея (АБ). Безусловно, существует множество приспособлений, позволяющих обеспечить работоспособное состояние АБ...

Обзор методов оценки заряженности стартерных аккумуляторных...

Оперативная проверка степени заряженности аккумуляторных батарей является перспективным направлением развития системы бортовой диагностики автомобиля. Она позволит контролировать состояние батареи во время каждого запуска и своевременно...

Термостабилизация процесса микродугового оксидирования

Перемешивание электролита происходит с использованием барботера, установленного в

В связи с тем, что блок охлаждения электролита содержит в себе два насоса и не является

Таким образом, зная отклонение температуры электролита от требуемой, блок управления...

Великие опыты Майкла Фарадея | Статья в журнале...

Отклонение магнитной стрелки около проводника с током и отклонение проводника с током в магнитном поле имеют одну причину — магнитное действие

Вещество, способное разлагаться электрическим током, Фарадей назвал электролитом, а сам процесс — электролизом.

К вопросу автоматизации технологического процесса нанесения...

Выходными управляемыми воздействиями являются температура (Т) и уровень электролита (L), кислотность электролита (pH), длительность технологического процесса(τ), плотность тока (j). Рисунок 1 - Представление ТП нанесения гальванопокрытий как параметрической модели.

Исследование электроповерхностных свойств водных дисперсий...

Положение изоэлектрической точки определяет условия устойчивости водных дисперсий гемоглобина, характер его взаимодействия с простыми электролитами, аминокислотами и белками. Изоэлектрическая точка влияет на пространственную структуру гемоглобина и его...

Получение и исследование прозрачного проводящего покрытия на...

Электролит состоял из сульфата меди CuSO4•5H2O, растворенного в дистиллированной воде (250 г/л), подкисленного серной кислотой.

Получение и исследование порошков на основе пористого кремния... В качестве электролита был использован водный раствор плавиковой...

Получение соединений магния и кальция из их нитратного раствора

Результаты этих опытов приведены в таблицах 2-5. В таблице 2 показаны результаты осаждения Mg(OH)2 из раствора Mg(NO3)2 при различных стехиометрических отношениях NaOH:Mg2+. Как видно из данных, уже при соотношении, равном 1:1, степень осаждения Mg...

Надёжный аккумуляторный резерв систем железнодорожной...

А также прибор РТА предназначен для питания сигнальных точек автоблокировки постоянного тока, входных светофоров, автоматических переездных сигнализаций, постов релейной полуавтоматической блокировки и других устройств железнодорожной автоматики.

Похожие статьи

Анализ метода измерения температуры электролита...

Зачастую холодный период года усложняет эксплуатацию автомобиля. Под большим влиянием низких температур оказывается аккумуляторная батарея (АБ). Безусловно, существует множество приспособлений, позволяющих обеспечить работоспособное состояние АБ...

Обзор методов оценки заряженности стартерных аккумуляторных...

Оперативная проверка степени заряженности аккумуляторных батарей является перспективным направлением развития системы бортовой диагностики автомобиля. Она позволит контролировать состояние батареи во время каждого запуска и своевременно...

Термостабилизация процесса микродугового оксидирования

Перемешивание электролита происходит с использованием барботера, установленного в

В связи с тем, что блок охлаждения электролита содержит в себе два насоса и не является

Таким образом, зная отклонение температуры электролита от требуемой, блок управления...

Великие опыты Майкла Фарадея | Статья в журнале...

Отклонение магнитной стрелки около проводника с током и отклонение проводника с током в магнитном поле имеют одну причину — магнитное действие

Вещество, способное разлагаться электрическим током, Фарадей назвал электролитом, а сам процесс — электролизом.

К вопросу автоматизации технологического процесса нанесения...

Выходными управляемыми воздействиями являются температура (Т) и уровень электролита (L), кислотность электролита (pH), длительность технологического процесса(τ), плотность тока (j). Рисунок 1 - Представление ТП нанесения гальванопокрытий как параметрической модели.

Исследование электроповерхностных свойств водных дисперсий...

Положение изоэлектрической точки определяет условия устойчивости водных дисперсий гемоглобина, характер его взаимодействия с простыми электролитами, аминокислотами и белками. Изоэлектрическая точка влияет на пространственную структуру гемоглобина и его...

Получение и исследование прозрачного проводящего покрытия на...

Электролит состоял из сульфата меди CuSO4•5H2O, растворенного в дистиллированной воде (250 г/л), подкисленного серной кислотой.

Получение и исследование порошков на основе пористого кремния... В качестве электролита был использован водный раствор плавиковой...

Получение соединений магния и кальция из их нитратного раствора

Результаты этих опытов приведены в таблицах 2-5. В таблице 2 показаны результаты осаждения Mg(OH)2 из раствора Mg(NO3)2 при различных стехиометрических отношениях NaOH:Mg2+. Как видно из данных, уже при соотношении, равном 1:1, степень осаждения Mg...

Надёжный аккумуляторный резерв систем железнодорожной...

А также прибор РТА предназначен для питания сигнальных точек автоблокировки постоянного тока, входных светофоров, автоматических переездных сигнализаций, постов релейной полуавтоматической блокировки и других устройств железнодорожной автоматики.

Задать вопрос