Alisador de refrescos

Rectificador de soda : rectificador electrolítico de CA que utiliza la propiedad de conductividad unilateral de un electrodo de aluminio en una solución de bicarbonato de sodio . Este fenómeno fue descubierto en 1855 por Wheatstone [1] .

Principio de funcionamiento y dispositivo

En un electrodo hecho de aluminio puro en una solución de sosa, durante el preformado, se forma una película delgada de óxido , que tiene conductividad unilateral, es decir, cuando el aluminio se convierte en un ánodo (electrodo positivo), la corriente fluye y en negativo potencial sobre el aluminio, la celda no conduce. El segundo electrodo de una celda rectificadora suele ser de plomo debido a su resistencia a las soluciones electrolíticas acuosas [2] , pero también se puede utilizar hierro o carbono [1] . La física del proceso es que la película de óxido-hidróxido en el electrodo de aluminio está cubierta con canales microscópicos llenos de electrolito, pero el electrolito no tiene contacto directo con el metal debido a las burbujas de gas que obstruyen los canales. Con un potencial negativo del electrodo de aluminio, los electrones penetran fácilmente en la película de óxido y salen al electrolito a través de los canales, y cuando se invierte la polaridad, los iones negativos grandes y pesados ​​no pueden hacer esto [1] .

Se recomienda que la densidad de corriente práctica en el electrodo de aluminio sea de 5 mA / cm² , el área del electrodo de plomo no es significativa, pero generalmente se hace no menos que el área de aluminio. Si se excede la densidad de corriente especificada, el rectificador se sobrecalienta, puede hervir y fallar por completo [2] .

En la práctica, los rectificadores de sosa suelen soportar una tensión de 120 V por celda, es decir, un rectificador de 220 V debe constar de al menos dos celdas, etc. [2] .

La cantidad de electrolito se toma 1,5 litros por decímetro cuadrado de la superficie, la concentración de soda en el electrolito es del 7-8% en peso . Es útil lubricar los bordes de la jarra usada con algún lubricante hidrófobo (graso) para evitar que salgan sales a medida que se evapora el electrolito [2] y, para evitar la evaporación del agua, vierta aceite mineral en el rectificador [1] .

El aluminio debe usarse lo más puro posible, es conveniente preparar el electrolito con agua destilada [2] .

El electrodo de aluminio se coloca bajo en la jarra para un mejor enfriamiento debido a la convección , pero la placa debe estar a 10-15 mm del fondo y debajo de la superficie del electrolito a una profundidad igual o mayor que la altura de la placa, para que Es ventajoso utilizar placas bajas y anchas. Además, no coloque las placas cerca de las paredes del recipiente. La ubicación del electrodo de plomo y la distancia entre este y el aluminio no juega un papel importante [2] .

El terminal del electrodo de aluminio debe ser solidario con la placa, porque el contacto eléctrico se deteriora con el tiempo en los terminales remachados. Además, la salida debe aislarse con una cinta o un tubo para evitar que se sobregrabe en la interfaz electrolito-aire [2] .

El moldeado del electrodo de aluminio se realiza después de una limpieza profunda con lija fina y un desengrasado previo en solución de hidróxido de sodio al ½-¼% . Los electrodos se sumergen por pares en el mismo electrolito que se usa en los rectificadores, y se conectan a un circuito de corriente alterna con un voltaje no mayor a 120 V , y en un principio es necesario usar un reóstato de balasto, una bombilla o un voltaje regulador, ya que la resistencia de un rectificador sin forma es muy pequeña. La formación a voltaje reducido es lenta, por lo que es deseable controlar la corriente y hacer salir el reóstato (agregar voltaje) a medida que crece la capa de óxido. En el curso del moldeado, la placa adquiere un color gris plateado uniforme, pero si el color se esparce en manchas, el electrodo debe desengrasarse completamente nuevamente. Para formar un gran número de placas, se pueden conectar en paralelo [2] .

Uso y mantenimiento [2]

El rectificador debe encenderse inactivo para dar forma durante 5 a 10 minutos antes de comenzar con carga.

A medida que el agua se evapora del electrolito, los rectificadores deben rellenarse con agua destilada o hervida.

Cada 2-3 meses, el electrolito debe reemplazarse por uno nuevo.

Ventajas y desventajas

Rectificador de soda en comparación con cualquier otro [2] :

• extremadamente barato y adecuado para la fabricación propia,
• no contiene partes móviles ni contactos , a diferencia de los transformadores y convertidores síncronos,
• no contiene mercurio y otras sustancias peligrosas y tóxicas, a diferencia de los gastrones, excitrones e ignitrones,
• no tiene un cátodo calentado y no requiere una corriente de calentamiento, a diferencia de los kenotrones y gastrons,
• tiene una autocapacitancia significativa , lo que reduce los requisitos para un filtro antisolapamiento.

Las desventajas del rectificador son [2] :

• dimensiones significativas ( puente rectificador para 480 V 300 mA consta de 16 latas y contiene 40 litros de electrolito),
• estacionario, inadecuado para el diseño de movimiento,
• fragilidad de los vasos de vidrio,
• la necesidad de cambiar el electrolito y recargar,
• baja resistencia inversa y notable hacia adelante , es decir, una relación de rectificación baja general,
• la presencia de un contra-EMF de 2-3 V [1] ,
• baja capacidad de sobrecarga (la densidad de corriente no supera los 8 mA/cm² ) [1] ,
• baja resistencia al calor: cuando el electrolito se calienta a 70 ° C , el rectificador pierde conductividad unilateral [1] .

Fuentes

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 A. S. Berksman e I. G. Dreizen. Laboratorio de radio en la escuela, círculo y en casa. - M . : Gostekhizdat, 1928. - S. 69-72. — 204 págs.
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 V. B. Vostryakov. Rectificador electrolítico para el transmisor  (ruso)  // Radioaficionado: revista. - 1929. - Nº 6 . - S. 217-219 .