Створення наукових засад масообмінних процесів у відкритих електрохімічних системах газових сенсорів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЛінючева, О. В.
dc.contributor.advisorLinyucheva, Olga V.
dc.contributor.advisorЛинючева, О. В.
dc.contributor.degreedepartmentКафедра технології електрохімічних виробництвuk
dc.contributor.degreefacultyХіміко-технологічний факультетuk
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»uk
dc.date.accessioned2017-08-09T08:54:12Z
dc.date.available2017-08-09T08:54:12Z
dc.date.issued2012
dc.description.abstractenCreated scientific principles of mass transfer processes in open electrochemical systems of gas sensors based on a mathematical model that links these processes on the verge of "air - gaseous diffusion catalytically active electrode" with internal structure and composition of the system. Proposed mathematical model determines the optimal parameters of an electrochemical system as a means of measuring gas concentration, which allowed us to establish the nature of the restrictions for the upper limits of measurement most amperometric sensors - diffusion of the test gas, dissolved in the electrolyte film, to the surface of the electrode. Made the simulation model of amperometric sensor in actual use and storage as chemical sources of current, internal resistance which is the sum of series and parallel connected polarization resistances. The contribution of each component is a linear function of the current signal and is defined as a semi-empirical equation with an error criterion of 25% for a group of similar electrochemical systems. A simulation model showed the possibility to increase the upper limit of measurement by parallel connection of additional mass transfer polarization resistance test gas through the electrolyte to the electrode surface - except its direct diffusion, as independent diffusion products of its interaction with the solvent and/or specially selected redox electrolyte system which has been experimentally confirmed and to increase the upper limit of measurement in order. The first time investigated the role of mass transfer processes in liquid and solid phases in open systems amperometric sensors in shaping current analytical signal. Set the regularity of mass transfer in detectable component by changing the hydrodynamic and thermal operating modes cells and the influence of mass transfer under conditions of sudden, cyclical or long-term changes in relative humidity as a major factor maintaining homeostasis open system.uk
dc.description.abstractruСозданы научные основы массообменных процессов в открытых электрохимических системах газовых сенсоров на основе математической модели, которая связывает эти процессы на границе «воздушная среда – газодиффузионный каталитически активный электрод» с внутренней структурой и составом системы. Предложенная математическая модель определяет оптимальные параметры электрохимической системы как ячейки средства измерение концентрации газа, что позволило установить природу ограничений для верхней границы измерений большинства амперометрических сенсоров – диффузия растворенного в пленке электролита анализируемого газа к поверхности электрода. Создана имитационная модель функционирования амперометрического сенсора в реальных условиях эксплуатации и хранения как химического источника тока, внутреннее сопротивление которого есть суммой последовательно и параллельно соединенных поляризационных сопротивлений. Вклад каждой составляющей является нелинейной функцией токового сигнала и определяется как полуэмпирическое критериальное уравнение с погрешностью до 25 % для группы однотипных электрохимических систем. Имитационная модель показала возможность повысить верхнюю границу измерения путем параллельного подключения дополнительных поляризационных сопротивлений масопереносу анализируемого газа через электролит к поверхности электрода – кроме непосредственной его диффузии, также независимой диффузией продуктов его взаимодействия с растворителем и/или специально подобранной редокс-системой электролита, что получило экспериментальное подтверждение и позволило увеличить верхнюю границу измерения на порядок. Впервые исследована роль массообменных процессов в жидкой и твердой фазах открытых систем амперометрических сенсоров в формировании аналитического токового сигнала. Установлена закономерность массообмена по определяемому компоненту при изменении гидродинамического и температурного режимов эксплуатации ячейки, а также влияние массообмена при условиях внезапного, циклического или продолжительного изменения относительной влажности воздуха как одного из основных факторов поддержания гомеостаза открытой системы.uk
dc.description.abstractukСтворено наукові засади масообмінних процесів у відкритих електрохімічних системах газових сенсорів на основі математичної моделі, яка пов’язує ці процеси на межі «повітряне середовище – газодифузійний каталітично активний електрод» з внутрішньою структурою і складом системи. Запропонована математична модель визначає оптимальні параметри електрохімічної системи як осередку засобу вимірювання концентрації газу, що дозволило встановити природу обмежень для верхньої межи вимірювання більшості амперометричних сенсорів – дифузія розчиненого у плівці електроліту аналізованого газу до поверхні електроду. Створено імітаційна модель функціонування амперометричного сенсора в реальних умовах експлуатації та зберігання як хімічного джерела струму, внутрішній опір якого є сумою послідовно і паралельно з’єднаних поляризаційних опорів. Внесок кожної складової є нелінійною функцією струмового сигналу і визначається як напівемпіричне критеріальне рівняння з похибкою до 25 % для групи однотипних електрохімічних систем. Імітаційна модель показала можливість підвищити верхню межу вимірювання шляхом паралельного підключення додаткових поляризаційних опорів масопереносу аналізованого газу через електроліт до поверхні електрода – окрім безпосередньої його дифузії, також незалежною дифузією продуктів його взаємодії з розчинником та/або спеціально підібраною редокс-системою електроліту, що одержало експериментальне підтвердження й дозволяє збільшити верхню межу вимірювання на порядок. Вперше досліджено роль масообмінних процесів у рідкій та твердій фазах відкритих систем амперометричних сенсорів у формуванні аналітичного струмового сигналу. Встановлено закономірність масообміну по визначуваному компоненту при зміні гідродинамічного та температурного режимів експлуатації комірки, а також вплив масообміну за умов раптової, циклічної або тривалої зміни відносної вологості повітря як одного з основних факторів підтримання гомеостазу відкритої системи.uk
dc.format.page7 с.uk
dc.identifier2320-ф
dc.identifier.govdoc0110U001315
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/20233
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectімітаційне моделюванняuk
dc.subjectдифузіяuk
dc.titleСтворення наукових засад масообмінних процесів у відкритих електрохімічних системах газових сенсорівuk
dc.title.alternativeCreation of scientific foundations mass transfer processes in open electrochemical systems of gas sensorsuk
dc.title.alternativeСоздание научных основ масcообменных процессов в открытых электрохимических системах газовых сенсоровuk
dc.typeTechnical Reportuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
2320-ф.doc
Розмір:
680.5 KB
Формат:
Microsoft Word
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.8 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи звітів про НДР (ТЕХВ)
Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського