Электр тоғымен өңдеу

1. Жалпы мағлұматтар

2. Электр тоғының технологиялык қасиеттері мен байқалулары

3. Мал азығын өңдеу

4. Ауыл шаруашылық орталары мен жабдықтарын залалсыздандыру

1. Жалпы мағлұматтар

Электр тоғы электр-магниттік өрістің жеке формасы болады және оның технологиялық қасиеттері мен байқалуларына өрістің қасиеттері себепші болады.

Ауылшаруашылық өндірісіндеде электр тоғын мынадай негізгі облыстарда пайдаланады:

— жем-шөп материалдарды пайдалану тиімділігін жоғарылату үшін оларды өңдеу;

— ауылшаруашылық орталарды залалсыздандыру;

— дезинфекциялайтын ертінділерді алу;

— тұқымдар мен өсімдіктердің тіршілік әрекетін стимуляциялау және басу (төмендету) мақсатында әрекет ету;

— топырақты электрлік мелиорациялау;

— дымқыл материалдарды сусыздандыру, суды және сулы ерітінділерді электр-флотациялау, тұщыландыру және активтеу;

— жөндеу өндірісінде өңдеудің электр-химиялық әдістері және т.б.

Электр тоғынын қасиеттерін технологиялық пайдалану электролиз, электрокоагуляция, электроосмос және электродиализ құбылыстарына негізделінген.

Электролиз — электролит арқылы тұрақты электр тоғы өтікенде, электролитіке батырылған электродтарда болатын тотығу-қалпына келтіру үрдістерінің жиынтығы. Былайша айтқанда, электролит арқылы электр тоғы өтікенде электродтарда заттардың бөлiну құбылысы, сондай-ақ зат бөлшектерінің электрондарды жоғалтуымен немесе ие болуымен қоса өтетін тотығу немесе қалпына келтіру үрдістері электролиз деп аталады. Электролиз экономиканық әртүрлі салаларында әртүрлі заттарды алуға және оларды жұқа қабатпен қаптауға пайдаланылады.

Электрокоагуляция — коагулянттарды (қалқыңқы бөлшектердің тұнбаға көшуін қамтамасыз ететін электролиз көмегімен алынатын химиялық заттарды) құрамына енгізумен су жүйесін ұсақ қалқыңкы бөлшектерден тазарту әдici. Бұл әдісті табиғи және ағынды суды тазартуға пайдаланады.

Электроосмос — бұл сыртқы электрлік өpicпeн әрекет етікенде капилляр немесе ұсақ тесікті диафрагма арқылы сұйықтың қозғалысы. Былайша айтқанда, қатты денемен сұйықтың түйіскен шегі бойымен сыртқы электрлік өpicпен әрекет еткенде сұйықтың қатты денемен салыстырғанда қозғалысқа келу құбылысын электроосмос деп атайды.

Электродиализ — сыртқы электрлік өpic әрекетінен ионталдағыштық мембраналар арқылы иондарды тасымалдау. Электродиализдің нeгiзгi пайдалану облысы — суды тұщыландыру.

2. Электр тоғының технологиялық қасиеттері мен байқалулары

Электролитті орталардағы электр тоғы — электрлік өpicтeгі иондардың бағытталған ағыны. Электр тоғының электролиттерде өтyi затты тасымалдаумен, орталардың полярлануымен, электр-кинематикалық құбылыстармен (электр-форезбен, электр-осмоспен, ағын потенциалдарымен), электр-химиялық байқалулармен қоса жүреді.

Полярлану — электрлік өpic әрекетінен зат зарядтарының ығысуы немесе тегістелуi. Электрондық, иондық, миграциялық, концентрациялық, бағыттағыштық және электр-химиялық полярлануларды ажыратады. Kiшi жиілікпен электр тоғымен өңдегенде полярланудың соңғы үш түpi айтарлықтай әсер етеді.

Қатты дене мен сұйықтың шеқарасында электр зарядтарының кеңістіктік таралуы өтеді. Осының нәтижесінде шектесіп тұрған заттар арасында потенциалдар айырымы пайда болады. Иондар алмасудың қалыптаскан режимдерінде, ертіндіде де, электродта да электр зарядтары болмайтын ерітінді концентрациямен анықталатын, тепе-теңдік потенциалы пайда болады. Егер ертінді концентрациясы әдеттегідей болса, әдеттегідей электродтық потенциал, В,

φ_п=-(RT/ζF) ln⁡〖c_0 〗, (11.1)

мұндағы R=8,3144 Дік/(моль∙К) — әмбебап газ тұрақтысы; Т-термодинамикалық температура. К; ζ — тиicтi таңбалы ионның, заряды; F=96485 Кл/моль — Фарадей саны; c_0- ток өтікенге дейінгі иондар концентрациясы, моль/〖см〗^3.

Концентрация бастапқы жағдайдан ауытқығанда электрод пен ертінді арасындағы потенциалдар айырымы

φ_1-φ_2=-(RT/ζF) ln⁡(c_1/c_2 )

немесе

φ_1=φ_п+(RT/ζF) ln⁡|c| (11.2)

мұндағы c_1 және c_2 — электродтағы және ертіндідегі потенциал анықтайтын химиялық активті иондардың концентрациясы, моль/〖см〗^3; c — ерітінді концентрациясының қaзipгi мәні, моль/〖см〗^3.

Концентрациялар мен потенциалдың өзгеруі тек электродтарда ғана емес, сондай-ақ мембраналарда және ертндіде байқалады. Полярланудың ceбeбi — иондардың әртүрлі активтілігі. Ток күші мен полярлану арасындағы байланыс тұрақты токқа пәннің бipiнші бөлімінде қаралады, ал айнымалы токқа Крюгер теңдеуімен анықталады

η_п=(I_F∙R)/(n^2∙F^2∙c_0 √(ω∙D)) sin(ω∙τ-π/4) (11.3)

мұндағы I_F – ток амплитудасы, A; n — бip бөлшек разрядталуына жауап беретін электрондар саны; ω — токтың шеңберлік жиілігі, с^(-1); D — потенциал анықтайтын (химиялық активті) иондар диффузиясынын коэффициенті, 〖см〗^2/с.

Электр-кинематикалық құбылыстар — электрлік өpic әрекетінен қатты денелердің сұйықта (электрофорез) немесе сұйықтың қатты фазамен салыстырғандағы (электр-осмос) қозғалысы. Қатты және сұйық фазалар бөліну шеқарасында ерекше адсорбцияның салдарынан электр зарядтар қайта белінеді және қос электрлі қабат құрылады. Электр-кинематикалық Ψ потенциалдың «кенет көтерілуі» пайда болады. Егер фазалар бөліну шеқарасы бойымен сыртқы энергия көзінен, бipaз потенциалдар айырымын жасап, кернеу берсек, қатты дененің және оған жанасып тұрған сұйықтың қабаттары ток көзінің қарама-қарсы полюсіне қарай (осы қабаттың заряды таңбасымен салыстырғанда) орнын ауыстырады. Iшкi үйкелістің нәтижесінен қозғалыс көpшi қабаттарға беріледі. Сөйтіп, жақсы бекітілген қатты дене бойымен сұйықтың қозғалысы басталады. Бұл құбылыс электр-осмос деп аталады. Бірлік капиллярдағы электр-осмостың сызықтық, жылдамдығы, м/с,

v=(ε∙ψ∙E)/((4πμ_ж ) ) , (11.4)

мұндағы: ε — ортанық диэлектриктік өтімділігі, Ф/м; ψ — электр-кинематикалық потенциал, В; E — электрлік өpic кернеулігі, В/м; μ_ж — сұйықтың динамикалық жабысқақтығы (тұтқырлығы), Па·с, 1 Па·c=1 кг/(с·м).

Электрофорез жылдамдығы Смолуховскнй формуласымен анықталады, м/с,

v=(ε∙ζ∙E)/(4πμ_ж ) , (11.5)

мұндағы ζ – дзета-потенциал (электр-кинематикалық потенциал бөлігі), В.

Электр-кинематикалық құбылыстарды дымқыл орталарды сусыздандыруға және капиллярлы ұсақ тeciкті орталарды ылғалмен қанықтыруға пайдаланады.

Ұсақ тесікті орталар арқылы сұйық өтікенде, әсіресе талғағыштың өтімділікті (мысалы, ионитті мембраналар), иондар бөлінеді. Осы құбылысқа электродиализ және сулы ерітінділерді активтеу үрдістері негізделінген.

Электродиализдің нeгiзгi пайдалану облысы — суды тұщыландыру. Әдістің мәнін қарапайым үш камералы электродиализатордың жұмыс icтeyiмeн қарастырып өтейік (11.1-сурет). Орталық камера шетікі камералардан А және К ион талғағыштың ионитті мембраналармен бөлінген. Орталық камераға тұзды су беріледі. Шетікі камераларда анод 1 және катод 2 орналастырылған. Егер электродиализатор арқылы тұрақты электр тоғын өтікізсек, тұщыландырылатын суда epiген тұздардың, катиондары (+) электрлік өpic әрекетінен катодқа қарай, ал аниондар (-) анодқа қарай жылжиды. Электрлік өpicте катионды мембрана К арқылы тек катиондар, ал анионды мембрана арқылы тек аниондар өте алады. Сондықтан орталық камерада су тұщыланады. Анодты камерадағы жуып тазартатын су қышқылданады, ал катодты камерадағы жуып шаятын су сілтілінеді.

Keйбip зерттеушілер, анодтық және катодтық кеңістіктерді тек иониттi мембраналармен ғана емес, сондай-ақ ұсақ тесікті диафрагмалармен (асбест табағымен, резенкеленген матамен) бөлгенде де бастапкы ертіндінің қышқылдығымен және сілтілігімен қатар ертінділердің химиялық және биологиялық активтігінің, олардың физикалық қасиеттерінің өзгеретіндігін, сулы ертінділердің активтелетіндігін, айтып ескертеді. Сонымен, анод маңындағы кеңістіктегі ертіндінің — аналиттің қышқылдық көрсетікіші, ал катод жанындағы кеңістіктегі ертіндінің — католиттің сілтілік көpceтікіші болады.

Сурет-11.1. Үш камералы электродиализатордың сұлбасы:

 1 — анод; 2 — катод; А және К — анионды және катионды мембраналар

Аналиттің бактерецидтік қасиеттері болады, католит клетікалардың регенерациялау және даму үрдістеріне жағдай жасайды. Активтелінген ертінділер сұйық бетонды (құйматасты) алғанда, балауса массаларды сүрлегенде, бөлшектерді жуғанда химиялық реакциялардың өту жылдамдығын өзгертеді.

Электр-химиялық үрдістер тотығу-қалпына келтіру реакцияларымен, зарядтарды тасымалдау жағдайларын өзгертумен, мембраналар арқылы зарядталған бөлшектерді тасымалдаумен, электрокоагуляциямен байланысты болады. Электродтарда өтетін тотығу-қалпына келтіру реакцияларының жиынтығы электролиз деп аталады. Электролиз негізінде әртүрлі заттарды алуға және жұка қабатпен қаптауға пайдаланылады. Электролиз үрдісі арнайы аппаратта-электролизерде өтеді. Электролизер ішінде ертіндіге немесе химреагент балқытпасына батырылған электродтар бар ыдыс болады (сурет-11.2).

Сурет-11.2. Қарапайым электролизер сұлбасы:

1 — электродтар; 2 — диэлектриктік ыдыс;

 3 — электролизге түсіретілетін ерітінді

Суретте хлорлы ерітінділерді ас тұзының сулы ертіндісінен электролиз көмегімен алу сұлбасы келтірілген. Электролизер ішінде электролиздік аппарат орналастырылған диэлектриктік бак түрінде орындалған. Электролизерді жұмысқа қосу алдыңда бакқа ас тұзының 5 %-дық ертіндісін құяды. Содан соң электролиздік аппарат электродтарына 24 В тұрақты кернеу береді. Осы кезде 〖Na〗^+ және H^+ иондарының катодқа қарай, ал Cl және OH^- иондарының анодқа қарай жылжуынан ас тұзының NaCl сулы ерітіндісі арқылы электр тоғы өтеді. H^+ иондарының қалпына келуінен катодта газ тәрізді сүтегі, ал Cl^- иондарының тотығуынан анодта газ тәрізді хлор бөлінеді. Na^+ иондары OH^- иондарымен қосылып ащы NaOH құрады. Хлор суда epiп хлорлылау және тұз қышқылдарын құрады:

Cl_2+H_2 O⇔HClO+HCl

Хлорлылау қышқыл ащы натриймен әрекеттесіп, натрийдің гипохлоритін NaOCl құрады:

HClO+NaOH=NaOCl+H_2 O

Хлорлылау қышқыл мен натрий гипохлориттері күшті тотықтырғыштар болғандықтан ертіндінің дезинфекциялау әрекетін қамтамасыз етеді.

Дайын реагенттерді (сұйық хлор, хлорлы ізбес, кальций гипохлориті) пайдалануға қарағанда, қолданылатын жерде алынатын электролиттік натрий гипохлориті көмегімен залалсыздандыру уытты заттарды тасымалдауға және сақтауға байланысты қиындықтар мен шығындардан құтылуға мүмкіншілік береді.

Егер анод еритін болса, оның бөлшектері оң таңбамен ертіндіге түседі және де катодқа қарай жылжиды. Катодта олар бейтараптандырылады және шөгеді, яғни анодтан катодқа затты тасымалдау (гальваностегия және гальванопластика үрдістері) болады. Электролизді қалқыңқы (асылған) ұсақ бөлшектерді коагуляциялауға мүмкіндік жасайтын алюминий гидроаксиді Al(OH)_3 және тeмip гидрооксиді Fe(OH)_3 сияқты заттарды алуға пайдалануға болады. Осы мақсатта электрокоагуляция әдісі пайдаланылады. Әдіс мәні — сулы ортада металды (әдетте алюминийді немесе темірді) анодтың еріту нәтижесінде тиісті гидрооксидтің (алюминий немесе темір) пайда болуы. Суда ерімейтін гидрооксид жапалақтары өздері бетімен қалқыңқы (асылған) ұсақ бөлшектерді жұтады да солармен бipгe тұнбаға түседі Электрокоагуляцияны табиғи және ағынды суларды тазартуға пайдаланады. Электрлік коагуляциялар алюминий немесе темip пластинкаларынан дайындалған электродтар пакеттерінен жиналады. Электродтар аралығы 10…12 мм, ал ток тығыздығының оптималь мәні 10…40 А/м^2 болады.

Электролиз үрдістерін сандық жағынан Фарадей заңымен суреттеп жазады.

Электродтың epyi немесе оның бетінде иондардың шөгуі электрод потенциалына тәуелді келеді. Электрод заттарының иондары бар ертіндіде орналасқан электрод біршама тепе-теңдік электродтық потенциалда ерімейді және оның бетіне иондар шөкпейді.

Егер электродқа тепе-теңдік электродтық потенциалмен салыстырғанда теpic потенциал берілсе электродтың epyi басталады. Әр түрлі металдарға тепе-теңдік электродтық потенциал мәні — 2,42 В-тен (калий) +0,8 В-ке дейін (күміс) шегінде болады. Нөлдік тепе-теңдік электродтық потенциалға сүтектік электродтық потенциалы қабылданылған. Нақты болатын потениал мен тепе-теңдік электродтық потенциал арасындағы айырым асқын кернеу деп аталады.

Асқын кернеу η_п, В, мен ток тығыздығы j, А/м^2, Тафель теңдеуімен анықталады

η_п=a+blgj (11.6)

мұндағы a және b — константалар.

Анодтағы және катодтағы реакциялар жылдамдығының константалары электрод потенциалына тәуелді болады:

K_а=K_0^а exp[(-α_а F(φ-ψ_1))/RT] , (11.7)

K_к=K_0^к exp[(-α_к F(φ-ψ_1))/RT]

мұндағы K_0^а жене K_0^к — анодтық және катодтық реакциялар жылдамдығының константалары, см/с; α_а және α_к — анодтық және катодтық реакциялардың зарядты тасымалдау коэффициенттері; F=96485 Кл/моль — Фарадей саны; (φ-ψ_1) — қос қабаттың тығыз бөлігінде потенциалдың «кенет өcyi», В; R — әмбебап газ тұрақтысы, Дік/(К·моль); T — орта температурасы, К.

Электр тоғы әрекет етуінің биологиялық эффектілері биологиялық нысандардың өсіп дамуына жағдай жасаумен немесе қысым көрсетумен байқалады. Олар кешенді термиялық және физикалық-химиялық әсер ету нәтижесінде пайда болады.

3. Мал азығын өңдеу

Мал азығын пайдалану тиімділігін жоғарылату және рационға құны аз өндіріс қалдықтарын енгізу мал шаруашылығының азық қорын жасауға мүмкіндік береді.

Мал азығын ұтымды пайдалану үшін оны өңдеу, сақтау және азықтандыруға дайындау технологияларын жетілдіру керек болады. Өңдеудің нeгізгі мақсаты — жоғары молекулалық табиғи полимерлерді сіңімділігі жоғары болатын төмен молекулалық полимерлерге айналдыру және малдар асқазаны микрофлораларының тіршілік әрекетіне қолайлы жағдайлар жасау.

Өңдеудің дәстүрлі тәсілдерінде термиялық әрекет жасау пайдаланылады. Бұл үрдістердің энергетикалық сыйымдылығын жоғарылатады. Электр тоғы көмегімен термиялық және физикалық-химиялық (ткандарды иондармен қанықтыру, масса тасымалдауды, өтімділікті, иондардың активтігін жоғарылату) әрекеттерді бipiктipyгe, яғни жылулық емес эффектілерді қолданумен химиялық айналуларды қарқындатуға және энергия шығынын азайтуға болады.

Көлемдік енгізу және энергиянын жоғары шоғырлану нәтижесінде электрлік өңдеуде азық тез және бірқалыпты қызады, ал энергия ағынын қарапайым реттеу арқасында температура, үрдіс технологиясына байланысты, ең кіші мәніне дейін төмендейді. Мысалы, картопты ұсынылатын 92…96 °С температурада емес, ал 70 °С температурада буға пicipyгe болатындығы анықталды. Бұл энергия шығынын азайтады, С витаминінің мөлшерін жоғарылатады және т.б.

Электрлік өңдеуді салыстырмалы ылғалдың 50 %- дан жоғары болғанда ғана өткізуге болады, сондықтан азықты дайындау керек — ұсақтау, химреагент ертінділерімен (көбінесе сілтілердің сулы ертінділерімен) дымқылдау, араластыру және тығыздау.

Өңдеудің негізгі техникалық-экономикалық көрсеткіштері және материалдардың электр-физикалық сипаттамалары 11.1 — кестеде берілген.

Кесте-11.1. Өңдеудің негізгі техникалық-экономикалық көрсеткіштері және материалдардың электр-физикалық сипаттамалары

Көрсеткіш Сабанды электр-термия-химиялық өңдеу Дәнді электр-гидро-термиялық өңдеу Картопты электрлік өңдеу

Энергияның мeншікті шығыны, МДж/г 0,5…0,8 0,288 0,32

 1,0…2,3 0,324…0,36 0,40…0,44

Өңдеу ұзақтылығы, с 300…420 400…500 300…400

 1800 500…1800 3600

Температура, °С 95…99 79…81 70

Жемдік құндылығын жоғарылату, ж.б. 0,48 дейін 1,14 дейін 0,38 дейін

Электрлік өрістің оптимал кернеулігі, кВ/м 0,8…1,0 2,5…3,0 1,5…2,0

Ескерту. Алымында электр тоғымен өңдегендегі мәні берілген, ал бөлімінде кіші қысымды бумен термиялық өңдегендегі.

Құрылғылардың жұмыс icтey қабілеттілігі электродтар мен өңделетін материал арасындағы түйіспенің сенімділігіне, электродтардың эрозиялық төзімділігіне, олардың химиялық инерттілігіне, диэлекгриктік материалдардың ecкipyiнe байланысты болады.

Электродтарды дайындауға материалдар ретінде тот баспайтын болат, графит, титан ұсынылады. Графит электродтардың түйіспелік кедергісі ең кіші және эрозиялық төзімділігі жоғары болады.

Ток тығыздығының мүмкіндік мәні азықтың түріне, электродтар материалына, электр торабы кернеуіне, жұмыс icтey принципіне (мезгіл-мезгіл немесе үзіліссіз әрекет ететін құрылғы) байланысты келеді.

Сабанды, ipi азықты және тамыр жемістерін өңдегенде j_мүм=1000…1500 А/м, мелассаны өңдегенде j_мүм=500…1000 А/м.

11.4. Ауылшаруашылық, орталары мен жабдықтарын залалсыздандыру

Ауылшаруашылық орталарды (көшетжайларды, топырақты, көңді, жемді және т.б.) залалсыздандыру олар арқылы термиялық, химиялық, биологиялық (бактерецидтік) әсер ететін тұрақты немесе айнымалы токты өткізумен жүзеге асырылады. Залалсыздандырудың жалпы тиімдідігін белгілі Арндт-Шульце заңымен анықталады. Өңдеуді стационар немесе жылжымалы қондырғыларда өткізеді.

Саңырауқұлақты микрофлораны жою үшін топырақты 60…65 ℃ температурада және 5…7 кВ/м электрлік өpic кернеулігінде 1,5…4,0 минут ішінде өңдеу ұсынылады. Осы кезде топырақтың оңтайлы ылғалдығы 25…30 %, электр энергиясының шығыны 25…30 кВт сағ/м^3 болады.

Көңді залалсыздандыруда тұрақты және айнымалы токты пайдаланады. Айнымалы токпен өңдеу кебшесе оның термиялық әрекетіне негізделінген және айтарлықтай энергия шығындарымен — 50…60 кВт·сағ/м^3 байланысты келеді. Тұрақты токпен өңдеу электролизбен және электрофлотациямен қоса жүреді. Бұл электр энергиясының шығынын азайтуға мүмкіншілік береді. Ұсынылатын өңдеу режимдері: соңғы температура — 55…60 °С, ток тығыздығы 3 кА/м^2, электр энергиясының шығыны 3…5 кВт·сағ/м^3.

Жабдықтарды (сиыр сауатын, сүт және ветеринарлық ыдыстарын) залалсыздандыру дезинфекциялайтын ертінділерде өткізіледі; соның ішінде, NaCl ас тұзының су ертіндісінен электролиз нәтижесінде хлорлы ертінді алуға болады. Дайын реагенттерді (сұйық хлор, хлорлы iзбеc, кальций гипохлориті) пайдаланумен салыстырғанда қолданылатын жерде алынатын электролиттік натрий гипрохлориті көмегімен залалсыздандыру уытты заттарды тасымалдауға және сақтауға байланысты қиындықтар мен шығындардан құтылуға мүмкіншілік береді.

Дезинфекциялайтын ерітіндіні ЭДР-1 типті қондырғысында (11.3-сурет) 1,5 — 2 сағ ішінде дайындайды. 1 кг активті хлорды алуға 8-10 кг ас тұзын пайдаланады және 5,5-7 кВт·caғ электр энергиясы шығынданады.

Сурет-11.3. Дезинфекциялайтын epiтіндінi дайындауға арналған ЭДР-1 типті электролиздік қондырғы:

1 — электролизер; 2 — тұз ерітіндісін дайындауға арналған бак;

 3 — басқару пульті; 4 — приборлары бар панель

Тәуліктік тұтыну көлемі 10 м^3 шамасында болғанда ауыз суын кешенді тазартуға және залалсыздандыруға УВ-0,5 типті электр-химиялық қондырғы пайдаланылады. Қондырғы мына құрылғылардан тұрады: ұсақ дисперсиялық, соның ішінде бактериялық, ластануды электрокоагуляциялауға арналған сүзгі-электролизер; суды залалсыздандыруға арналған гипрохлоритті электролизер; суды консервілеуге арналған күміс электролизер. Су күміс иондарымен өңделгеннен кейін бip айдан артық уақыт ішінде бұзылмай өзінің қасиеттерін сақтайды.

Қондырғының тұтыну қуаты — 2,5 кВт.

Актив хлор алуға арналған электролиздік қондырғы (11.2-кесте) ертінділік тораптан, электролизерден, жинаушы бактан, түзеткіштік агрегаттан, басқару шкапынан және желдеткіштен тұрады.

Кесте-11.2. Электролиздік қондырғылардың негізгі техникалық-экономикалық сипаттамалары

Көрсеткіш ЭН-1,2 ЭН-5 ЭН-25

Активті хлор бойынша өнімділігі, кг/тәулік 1,2 5 25

1кг активті хлорға тұздың, меншікті шығыны, көп те емес 12…15 12…15 8…10

Электролиз циклінің ұзақтылығы, сағ 0,75…0,9 7.-9 10…12

Ваннадағы жұмыс кернеуi, В 40…42 40…42 55…60

Жұмыс тоғы, А 50…70 50…70 130…140

1 кг активті хлорға электр энергияның меншікті шығыны, кВт·сағ, көп те емес 7…9 7…9 8…10

Суды тұщыландыруға электродиализдік қондырғылар пайдаланылады (11.3- кесте).

Кесте-11.3. Электродиализдік қондырғылардың негізгі техникалық- экономикалық сипаттамалары

Көрсеткіш ЭОУ-НИИПМ СЭХО-2 ЭОСХ-2М

Өнімділігі, м^3/сағ 0,5 0,15 3,5

Судағы тұздар мөлшері, г/л:

бастапқы

4

10

7

тұщыландырылған 0,85 1 1

Электр энергияның меншікті шығыны, кВт∙сағ/м^3 1,5 7 2,3

Сулы ерітінділерді активтендіру Я8-ФЭА қондырғыларында өткізеді (11.4- сурет). Электродтық блок сектор түрінде орындалған төрт электродтар iшінде орнатылған цилиндр болады. Электродтар бip-бipiнен асбест табақтармен (мембраналармен) бөлінген. Электродтарға тұрақты ток бергенде иондардың бөлінуі (активтендірілуі) өтеді. Қоректендіруге ВАС-600/30 блогі пайдалынады. Қондырғының өнімділігі 2000 л/сағ, қоректендіру кepнeyі 30 В, номинал тоғы 300 А көп те емес, қуаты 11,5 кВт.

Сурет-11.4. Сулы ерітінділерді активтендіруге арналған Я8-ФЭА қондырғының электродтық блоғы:

1 — құрылғыға сулы ерітінді беруге арналған кран; 2 — штуцер; 3 — тұрық; 4 — электродтар аралық кеңістік; 5 — рама; 6 — электрод; 7 және 14 — активтендірілген ерітінді фракцияларын шығаруға арналған жону; 8- тығыздайтын төсем; 9 — қақпақ; 10 — ток жеткізетін құрылғы; 11 және 12 — диэлектриктік материалдан жасалған рамка және түтіктер; 13 — мембрана; 15 — төсемдер; 16 — гайка; 17 — активтендірілген ертінді фракцияларын шығаруға арналған крандар; 18 — мембраналарды бекітуге арналған жону

11.5. Электр тоғын ветеринарияда пайдалану

Тұрақты және төмен, орташа және жоғары жи1лікті айнымалы токты ветеринарияда пайдалану термиялық құбылыстарға, биологиялық жүйелерден полярлануға, электронаркозға және электрокоагуляцияға негізделінген.

Тұрақты токтың физиологиялық әрекеті клеткалар мен тканьдерді толтырып тұрған электролитте өтетін үрдістермен байланысты келеді. Клеткалардың байқалатын тітіркенуіне көбінесе, олардың полярлануы ceбeптi болады. Тітіркенудің белгілі табалдырығы бар, одан кіші болғанда токтың әрекеті тipi организммен сезілмейді. Тіркенудің табалдырықтың мәні тек ток әсерінің деңгейімен ғана емес, сондай-ақ оның ұзақтылығымен де анықталады.

Гальванизаңия — кернеу берілген электродтарды ауыратын орынға салып, әлсіз токтармен емдеу әдісі. Электродтарды салу орнына байланысты тітіркену теріден нерв талшықтарымен сол немесе басқа органға беріледі де, оның алмасу немесе функциялық қасиеттерін өзгертеді. Tiтipкeнyге жауап реакцияға каппиллярдың рефекторлы ұлғаюы, клеткалық мембраналар өтімділігінің өзгеру, физиологиялық активтілігі басқа болатын жаңа заттардың құрылуына әкелетін клеткалар мен тканьдердегі электролиз құбылысы және т.б. жатады. Электродтар ретінде қорғасын пластинкалар, қоректендіру көзі ретінде «Поток-1», АГН-32, АГН-33 құрылғылар пайдаланылады. Қоректендіру кepнeyi 220/127 В, емдеу процедурасы кезіндегі ток тығыздығы 5 А/м^2 көп те емес, тұтынатын қуаты 15 Вт.

Айнымалы токтармен емдеуде дарсонвализаңияны, диатермияны, ультражоғары жишкті және микротолқынды терапияны, электрохирургияны ажыратады.

Дарсонвализация — кернеу 20 кВ-ке дейін болғанда күші 15…20 мА-ден көп те емес, жиілігі 200…500 КГц болатын импульстік токтармен емдеу әдісі. Ветеринариялық практикада 0,2 интервалдармен ұзақтылығы 100 мкс болатын импульстерді тудыратын «Искра-1» және «Ультратон» аппараттарын пайдаланады. Электр тоғын генератордан малға беруге әртүрлі пішінді шынылық вакуумды түтіктер жиынтығы қолданылады. Оларды генераторға кабелмен жалғанған тұтқа түрінде жасалынған резонаторға енгізеді

Д»Арсонваль токтарының физиологиялық әрекетінің негізінде клеткалық мембраналарда өтетін полярлану эффектілерімен байланысты пайда болатын рефлекторлық құбылыстар жатады.

Диаметрия — 200…250 В кернеуде күші 1…3 А, жиілігі 1…1,5 Мгц болатын токтар тудыратын эндогенналық жылылықпен тереңдікте жатқан тканьдерді жылыту. Осының нәтижесінде тканьдердің жергілікті температурасы 2…5 °С-қа жоғарылайды. Бұл қан тамырларының ұлғаюына, қанмен қамтамасыз етуді және биологиялық үрдістерді, соның ішінде тканьдердің фагоцитарлық және бактерицидтік қасиеттерін, активтендіруді өcipyге әкеледі.

Ультражоғары жиілік-терапия — 30…300 МГц жиілікті ығысу токтарымен емдеу әдісі. УЖЖ — терапияда сүйек, бұлшық ет және май ткандары, қан тамырларымен және лимфа тораптарымсн салыстырғанда, қарқынды қызады. Токтың термиялық әрекетімен қатар ферменттерді активтендірумен және үлкен дисперсті белоктың молеқулаларды кішірек дисперсті молеқулаларға айналдырумен байланысты әрекеті де маңызды келеді. Молеқулалардың түрленуінде цитоплазманық pH көрсеткіші де сәйкес өзгереді. Бұл тәсіл қатты ісіп, қызару үрдістерін, буындар ауруларын, маститтерді, фурункулезді және т.б. ауруларды емдеуде пайдаланылады. Қоректендіру көздері ретінде УВЧ-30 (шықпалық қуаты 15…30 кВт), УВЧ-66 және УВЧ-4 (шықпалық қуаты 20…70 кВт) аппараттары қолданылады. Олар ЭВТ-1 электродтармен жабдықталады. Маститтерді емдеуге арналған ЛПДА-УВЧ-1 қондырғысы өзгертілген ПДА-1 арбаның және үштактылы «Волга» сиыр сауу аппаратының базасында дайындалған. Ультражоғары жиілікті токтар сауу кезінде сауын стакандарынын ішінде орналасқан пластинкалы электродтарға беріледі.

Микротолқынды терапия — магнетронды генераторларда алынатын және арнайы фокустейтін сәулелендіргіштер көмегімен нысанға (сүйек және бұлшық ет ткандарына) бағытталатын жиілігі 2375 немесе 2450 МГц болатын электромагниттік толқындармен тереңдікке әрекет ету. Негізгі әрекеті термиялық эффектілермен (әсерлермен) байланысты келеді. Бірақ организмнің нейрорефлекторлы және нейрогуморалды реакциялары белгілі өзгерістерді тудырады (экстратермиялық және осцилляторлық әсерлер). «Луч-2» және СМВ20-3 аппараттарын пайдаланады. Cәyлeлeндipy қарқындылығы — 1…4 Вт/м^2.

Электронаркозды, электротомияны және электрокоагуляцияны кейде электрохирургия деп жалпы түсінікпен бipiктipeдi. Электрохирургияда ток күші 1 А-ден көп те емес, жиілігі бipнеше килогерцтен бірнеше мегогерцке дейін болады.

Электронаркоз — айнымалы синусоидалды немесе импульсті токтың ауруды сездірмейтін әрекеті. Жалпы ауру сезілмейтін қылу үшін инелі электродтар пайдаланылады. Оларды желке жақтың теpiciнің астына енгізеді. Электродтарға генератордан (ЭИ-1, УЭИ-1 және т.б.) кернеу береді. Айнымалы токты пайдаланғанда ауру сезілмейтін эффектіге (әсерге) ipi қара малға 1 кГц жиілікте және 80…100 мА ток күшінде, ал қойлар мен теpici қымбат аңдарға 5 кГц жиілік шамасында және 15…30 мА ток күшінде жетуге болады.

Ет өңдейтін кәсіпорындарында малды сою алдыңда, малдың сезімін өшipy үшін және қорғайтын функциялардан айыру үшін оны электрлік тәсілмен естен тандырады. Малға түйіспелер жапсырады: екеуін бастың самай-тебе сүйектер аумағына және екеуін жамбас-бел сүйектер аумағына. 220 В кернеуде ток күші 0,8…1,2 А болатын айнымалы ток пайдаланылады. Естен тану күш ток бергеннен кейін 5 мин шамасында сақталады. ЯО1-80УХЛ4 қондырғыларды пайдаланады.

Электротомия (электрлік кесу) — электродқа жанасқан аумаққа ткандық сұйықтың бу тізілyi нәтижесінде ткандарды кесу. Электр тоғы ткань арқылы өткенде бөлініп шығатын жылылық белоктардың коагуляциясын тудырады. Бұл кесілетін беттің балқуына және қан тамырларының балқып бipiктipілуіне әкеледі. Ток тығыздығы 40 кА/м^2 дейін болады. Скальпельдің немесе иненің дене бетімен түйісу ауданы өте кіші болғандықтан ток тығыздығы үлкен болады.

Электрокоагуляция — катерлі iciктi күйдіруге, қан тамырларын және альвеолаларды (жақ сүйегінің тic eнiп тұратын қуыстарын) балқытып бipiктipyгe, көз торын көздің тамырлы қабығына бекітуге пайдаланылатын операция. Ток тығыздығы — 5…10 кА/м.

Электрохирургияға арналған активтік электродтар оқшауланған тұтқалары бар скальпельдер, инелер, шмектер немесе дисктер түрінде дайындалады. Олар генератордың бip шықпасына кабельмен жалғанады. Пассивтік электродтар ауданы 0,2 м дейін болатын пластина түрінде орындалады. Keйбip аппараттардың негізгі техникалық мәліметтері 11.4-кестеде берілген.

Кесте-11.4. Электрохирургияға арналған аппараттардың негізгі техникалық мәліметтері

Көрсеткіш ЭХВИ-500-5^* ЭХВ-100^* (ЭС-100 «Левқой” ЭН-57

Негізгі жиілік, кГц 1760 1760 1900

Шықпалық қуаты, Вт:

кескенде 460 100 20

коагуляциялауда 150 50 —

аралас режимде 250 — —

Тұтынылатын қуат, В·А 1700 800 1200

*Жұмыс режимі — қайталамалы қысқа — уақытты.

11.6. Тұқымдар мен өсімдіктерді өңдеу

Электр тоғының өсімдіктерге әсер eтyi, жылыжайлар мен көшетжайларда өсіргенде, олардың тіршілік әрекетіне жағдай жасайды, өсімдіктердің көк массасында электроплазмолиз тудырады, сондықтан шырын бөліну көбейеді, кептіруді жылдамдатады, арам шөптерді жоюға мүмкіндік туғызады. Топырақ арқылы тәулігіне 12 сағ тығыздығы 0,1 А/м тұрақты немесе тығыздығы 5 А/м өнеркәсіптік жиілікті айнымалы ток өткізумен көк массаның өнімін 40 % жоғарылатуға болады. Токтар тығыздығы көрсетілген мәндерден жоғары болса, өсімдікке қысым көрсетіледі және өнім төмендейді.

Тамыр жүйесі аймағындағы токтар топырақтың қоректену үрдістеріне, ал атмосферадағы токтар фотосинтезге әсер етеді. Токтың әсер етумен топырақтың нәрлі заттары электролиз болғандықтан өсімдіктерге жеңіл сіңеді, топырақтың микрофлорасы өзгереді, жер бетіне қарай он иондар ағыны (атмосфералық токтар) ұйымдастырылады. Жермен салыстырғандағы атмосфера потенциалын жасанды туғызып (мысалы, қоректеңдіру көзінің теpic полюсіне қосылған метал торды өсімдіктер үстімен тартып, ал сол уақытта он полюс жермен қосылған болса), өсімдіктер дамуын қаркындатуға немесе оларға қысым көрсетуге болады.

Электростимуляция. Тұқымды егу алдыңда өңдеу олардың ену энергиясын, шығымдылығын, дақылдардың өнімділігін, ауа райының қолайсыз жағдайларына төзімділігін жоғарылатуға, өсіп-өну және даму кезеңін қысқартуға қажет болады. Тұқымдарды қоздырғанда клеткалардың бөлініп көбейеді, ылғалды жұту жоғарылайды және табиғи электр-физикалық факторлардың (күн радиациясының, температуралық және т.б.) жеткіліксіз әсер етуін өтемдейді.

Тұқым конденсатор астарларының аралығына салынады. Астарлар арасында кернеулігі 100…400 кВ/м жоғары немесе төмен жиілікті электрлік өpic тудырылады. Әсер ету экспозициясы (өңдеу уақыты) 20…180 с, энергетикалық сыйымдылығы 30…60 Вт·сағ/т. Лабораториялық-далалық және өндірістік сынаулар осындай өңдеудің көптеген ауылшаруашылық дақылдарына тиімді екенін дәлелдеді. Мысалы, дәнді дақылдардың өнімділігі 10…15 %-ға, жүгері көк массасынын өнімділігі 25 %-ға жоғарылаған, өнімнің сапасы жақсартылған, өciп-өну және даму кезеңі қысқартылған.

Тұқымды өңдеуге жоғары жиілікті кептіру қондырғыларын пайдалануға болады: ток жиілігі 1…2450 МГц, өpic кернеулігі 10^4 В/м шамасында, экспозиция 12…120 с, энергетикалық сыйымдылығы 22…24 кВт∙сағ/т. Операцияны егуден 7…30 тәулік бұрын және тұқымды аздап кептірумен бірге өткізеді. Бақылау тәжірибелері тұқым шығымдылығының 10…15 %-ға жоғарылайтындығын анықтады.

Тығыздығы үлкен болатын токтардың өсімдіктерге қысым көрсетуін электроплазмолизде және арам-шөптерге қарсы күресуде пайдаланады.

Клетка протопластысының оның қабықшасынан қабатталып бөлінуі протоллазмалық қысылуымен қоса өтеді. Бұл құбылыс плазмолиз деп аталады. Оны механикалық, термиялық, электрлік және басқа әдістермен тудыруға болады. Электроплазмолизге өнеркәсіптік немесе жоғары жиілікті айнымалы токтар немесе тұрақты полярлы токтар импульсі керек болады. Өңделетін массаны электролиз өнімдерімен ластау мүмкіндігіне байланысты тұрақты ток пайдаланылмайды.

Электроплазмолизді электроплазмолизатор деп аталатын, көбінесе жаныштап үгітетін типтік арнайы құрылғыда өткізеді. Бұл бip-бipiнe қарама-қарсы айналатын екі метал цилиндр; екеуінің арасындағы саңылауға өсімдік масса түседі. Масса саңылаудың ұзындығы бойынша бірқалыпты өңделуі үшін, бір білік бip-бipiнен оқшауламалық дисктермен бөлінген бірнеше секциялардан орындалады.

Өндipicтік жиілікті айнымалы токпен өңдегенде энергетикалық сыйымдылық критерийі бойынша оңтайлы параметрлер: өpic кернеулігі 70 кВ/м, материалдың өту жылдамдығы 30 м/с, электродпен түйісетін аймақтағы масса тығыздығы 1000 кг/м^3 қабат биіктігі 5…6 мм. Осы жағдайда энергия шығыны 0,6 кДж/кг немесе 16 кВт·сағ/т шамасында болады.

Ауа райы қолайлы болса, шөпті далада электрлік өңдегенде пішендемеге салынатын массаны бip тәуліктен кейін алуға болады; бұл өңделмеген шөпті кептіргеннен 1,5…2 есе жылдамырақ, сонымен бірге нәрлі заттар шығыны 25…50 %-ға кемиді.

Ауылшаруашылық өнімдерін электрлік өңдегенде шырын шығуы: жүзімде 2…6 %-ға, алманы 5…12 %-ға, асханалық қызылшаны 15…18 %-ға өседі. Электр тоғы көмегімен жылыжайда өсетін көкөністер сабағынан шырын ағызып алынады. Шырын қоректендіретін ерінділерді дайындауға қажет минералды заттарды қайтадан алуға пайдаланылады. Сондай-ақ шөпті жасанды тәсілмен кептіргенде оны алдын ала электр тоғы көмегімен өңдейді

Өнеркәсіптік жиілікті немесе өте жоғары жиілікті токтармен өңдеу арамшөптерге қарсы күресуге көптеген елдерде пайдаланылады.

Өнеркәсіптік жиілікті токпен өңдеуде трактор базасында орындалған мобильді құрылғыларды пайдалану ұсынылған жалпы техникалық шешім болып саналады. Трактордың қуатты беліп алу білігінен электр генераторы айналмалы қозғалыска келтіріледі. Генератор жоғарылатқыш трансформатордың, бipiнші реттік орамасына жалғанады. Екінші реттік ораманың шықпалары электродтармен қосылады. Электродтық жүйенің үш варианты кең қолданылады. Бірінші вариантта ток мына тізбек бойымен өтеді: топырақ, бетінің үстімен жылжитын аспалы электрод- өсімдік сабағы-тамырлар жүйесі топырақ-жер калындығымен немесе оның бетімен жылжитын жepлecтipiлгeн (жермен қосылған) электрод. Екінші вариантта ток бip аспалы электродтан екінші электродқа екі өсімдіктің сабағы мен тамырлар жүйесі және олар аралығындағы топырақ арқылы өтеді. Үшінші вариантта ток екі жерлестірілген электродтар арасындағы топырақ және оның ішіндегі өсімдіктердің тамырлары арқылы өтеді. Аспалы электродтар қызметін тарақтар, пластиналар, сымдар, стержендер, ал жерлестірілген электродтар қызметін түрендер (лемехтер), қультиватор табандары, жер тығыздағыштар (катоктар) атқарады. Мысалы, арамшөптерге қарсы күресуде аспалы электродтар ретінде алым ені 0,5 м болатын пластиналар және стержендер, ал жерлестірілген электродтар ретінде диаметрі 10 см және массасы 6,6 кг жер тығыздағыштар пайдаланылған. Электродтар аралығындағы кернеу 2…5 кВ. электродтық жүйенің жылжу жылдамдығы 1…4 км/сағ. Арамшөптер пicy фазасына жеткенге дейін жердің жоғарғы қабаты кеуіп қалғанда (өсімдіктер кедергісі минималь, ал топырақтар кедергісі максималь) өңделді. Меншікті қуат 8…17 кВт/м және электр энергиясының меншікті шығыны 20…90 кВт·сағ/га болғанда учаскенің арамшөптенуі 80…90 %-ға төмендеді.

Арамшөптер тұқымдарына қарсы күресуге өте жоғары жиілікті қондырғыларда пайдаланылады. Өңдеуді немесе «арандату» режимінде, яғни тұқымның көктеуіне жағдай жасайды және содан соң өсімдіктерді әдеттегі жер жыртатын құрылғылармен жояды немесе тұқымдарға тікелей әсер етеді. Құрылғылар-мобильді, қоректендіру көзі — трактордың қуатты бөліп алу білігінен жұмыс істейтін генератор.

Генераторда алынатын ток өте жоғары жиілікті токқа түрлендіріледі және фидерлік жолмен сәулелендіргіш — антеннаға беріледі. Өңдеуде экспозиция 1,45 с, электрлік өрістің кернеулігі 115 кВ/м, ток жиілігі 2450 МГц, құрылғының жылжу жылдамдығы шамамен 0,2 км/сағ, алым ені 1 м, бұл режимдегі өте жоғары жиілікті генератордың қажетті қуаты 26 кВт.

11.7. Топырақты электрлік мелиорациялау

Сорға айналған топырақта өсімдіктерге қысым көрсететін уытты тұздар болады. Белгілі технологиялар бойынша осындай топырақтарды тұщы сумен жуып тазартады. Су шығыны 5…30 мың м^3/га, үрдіс 6…8 айға созылады.

Тұзсыздандыруға электр тоғын пайдаланғанда судың қажеттілігі және жуып тазарту уақыты айтарлықтай қысқарады, электроосмостың әсерінен сорға айналған топырақтың сүзгілік қабілеті жоғарылағанынан үрдістің қаркындылығы артады, электролиз әрекетінен ортанық pH көрсеткіші өзгepyi және электр өрісінде масса алмасу үдерicтepi үдеуі (салдарынан) себебінен тұздардың еpiгiштiгi өседі. Бұл еритін уытты тұздарды топырақтың жоғарғы қабатынан төмен жатқан қабаттарына қысып шығару мүмкіндігін тудырады, ал төмен қабаттардан тұздар құрғату (сорғыту) жүйелері көмегімен ағызып алынады.

Далалық жағдайларда электрлік мелиорацияны мынадай тәртіппен орындайды. Бөлінген учаскелерді (чектерді) әдеттегі технологияны пайдаланып тұщы сумен жууға дайындайды. Содан кейін электродтарды (анодтар мен катодтарды) монтаждайды. Электродтар ретінде диаметрі 35…70 мм метал түтіктер немесе стержендер пайдаланылады. Әдетте, катодтарды (3…5 м) анодтарға (0,6…1,8 м) қарағанда, терең орналастырады. Катодтар мен анодтар жеке сызық бойымен орнатылады. Сызықтағы бip таңбалы электродтар аралығындағы қашықтық 10…20 м, ал сызықтар арасындағы қашықтың 40…80 м.

Чектерді сумен толтырғаннан кейін бip таңбалы электродтар қатары ток түзеткіш құрылғыға қосылады. Тұрақты ток кepнeyi 75…100 В, топырақтағы ток тығыздығы 1…10 А/м^2, электр энергиясының шығыны 5…20 мың кВт·сағ/га. Жуып тазартуға қажетті су мөлшері шамамен үш есе азаяды, үрдіс 1…2 айға созылады.

Электр тоғының ерекше қасиеттерін пайдаланып, ток жиілігін және пішін коэффициентін өзгертумен жуып тазарту уақытын және тұзсыздан-дыруға энергия шығынын азайтуға болады. Мысалы, токтың симметриясыз қос полярлы импульстерін пайдаланып уытты иондарды 2…10 есе тез кетіреді, су шығынын азайтады, энергия шығынын 2…3 есе кемітеді.

Eгic шаруашылығын қарқынды дамытудың болашақтағы бағыты — топырақты суаратын суды немесе қоректендіретін ертінділерді (жылыжай-лар мен көшетжайларда) микроэлементтермен (мыспен, марганецпен, кобальтпен және т.б.) байыту. Микроэлементтер тиicтi материалдардан жасалынған анодтарды еріткенде алынатын иондар түрінде өңделетін ортаға енгізіледі Осы тәсілмен топырақты байыту жер жырту кезеңінде арнайы жұмыс органы бар соқа көмегімен орындалады.

Электроосмос нәтижесінде соқада (катодта) ылғал қабыршағын тудырып және анод ретінде соқаның шым аударғышын пайдаланып, топырақ өңдейтін машиналардың тарту күшін 10…15 %-ға төмендетуге болады. Электросмос құбылысын топырақты, жерді және көңді құрғатуға пайдаланады. Мысалы, егер анод пен тесік-тесік катодтың арасына көңді салсақ, электроосмостық ағын көң құрамындағы ылғалды катод арқылы алып шығады. Бұл тәсілдің кемшілігіне электр энергиясы шығынының көптігі жатады.

11.8. Жөндеу өндірісінде пайдаланылатын электр-химиялық әдістер

Өңдеудің электр-химиялық әдістерш бұйымдарға каптау қондырғында, штамптар, пресс- және құю қалыптары бeттepiн жетілдіріп өңдегенде, қатты қорытпалардан жасалынған пластинкатары бар кесетін аспаптарды қайрағанда, күрделі пішінді бұйымдарды пішіндеуде, дөңгелек, тік бұрышты және фасонды тесіп өтетін тесіктерді алғанда, бөлшектерді қышқылмен өңдегенде және майдан тазартқанда пайдаланады.

Жөндеу өндірісінде пайдаланылатын материалдарды электр-химиялық өңдеу әдістері электролиз құбылыстарына негізделінген. Гальванотехникалық тәсілмен бұйым бетіне шөгетін анод металынан катодқа бұйымды пішіндейді. Катодтық қышқылмен өңдегенде бұйым — катодты оның бетінде бөлініп шығатын cyтeгi көпіршектерімен тазартады. Көпіршектер бұйым бетінен майлар мен ластануларды кетіреді. Электролиттік анодтық қышқылмен өңдегенде және жылтыратқанда бұйым анод болады, оның беттік қабаты тазартылады және де тегістеледі жалтырайды. Анодтың электролиттік epiтy әдісімен бұйымға қандай болса да күрделі пішін беруге болады.

Гальванотехникада гальваностегияны және гальванопластиканы ажыратады.

Гальваностегия — коррозиядан қорғау, сәндік қаптама алу, бөлшектердің бepiктігін арттыру (мыстау, алтындау, никельдеу) үшін бұйымға металдың жұқа қабатын (5…30 мкм) қондыру.

Гальванопластика — көркемдік кәсіпте және полиграфияда пайдаланылатын бұйымдарды металдың қалың қабатымен қаптау. Қондырылатын қабат пен төсеніш арасындағы іліністі жақсарту үшін бұйым бeтi таза, тотықтарсыз және майсыз болуы қажет.

Жөндеу өндірісінде жергілікті темірлеумен, хромдаумен, никель-кобальтты қаптауды қондырумен бөлшектерді қалпына келтіреді. Бұл металдарды стационар ванналарда шөгіндіреді: үрдіс ток бойынша металдың жоғары шығуымен (75…95 %), шөгудің үлкен жылдамдығымен (0,25…0,3 мм/сағ) сипатталады.

Жергілікті темірлеу саңылаусыз ванналарда өткізіледі (11.5-cуpeт).

Сурет-11.5. Отырғызу орындарын темірлеуге арналған сайманның сұлбасы:

 1 – қоректендіру блогі (ВАС-600/300 түзеткіш); 2 — шықпалар; 3 — анод; 4 — электролит; 5 – қалпына келтірілетін бөлшек; 6 — табан; 7 — гайка; 8 – тipeктік штифт; 9 — бастырықтық фланец; 10 — резинке тығыздауыш

Өндірістік жағдайларда электролиттік аз көмipтeктi болаттың метал жоңқаларын тұз қышқылының ертіндісінде өңдеумен (қаныққанға дейін) дайындайды. Каустик соданық 10 %-дың ертіндісінде 60….70 с температурада жонқанық майын кетіреді және оны ыстық сумен ұқыпты жуады.Содан соң ішінде дистиллирленген су және тұз қышқылы (2:1 қатынасында) бар ыдысқа (қышқыл әcepiнe төзімді) жоңқаны аздаған мөлшермен салып отырады және 30…40°С температурада сутегінің бөлініп шығуы тоқтағанға дейін өңдейді.

Тұндырғаннан кейін электролитті шыны-мата арқылы сүзгімен өткізеді және оның тығыздығын ареометрмен тексереді.

Темірлеуді температура 35…40°С және ток тығыздығы 1…1,5 кА/м^2:

τ=(10^2 ∙h∙ρ)/((α∙j_к∙η_т ) ), (11.8)

мұндағы h — тeмip қабаттың қажетті қалындығы, м; ρ=7820 кг/м^3- темip тығыздығы; α=1,042∙10^(-3) кг/(А·сағ) — темірдің электр-химиялық эквиваленті; j_к — токтың катодтық тығыздығы, А/м^2; η_т=75…85 % — ток бойынша метал шығуы — тәжірибе кезінде алынған зат мөлшерінің Фарадей заңы бойынша анықталған есептік мөлшеріне %-ды қатынасы.

Электролизер параметрлерш анықтауда электр-технологиялық, жылулық, гидравликалық, механикалық және басқа есептеулер орындалады. Электр-технологиялық есептеуді орындау тәртібі:

1. Қажетті өнімділікті (шөгу жылдамдығын) белгілейді, m, кг/с.

2. Фарадей заңы негізінде электролизердің тоғын, А, анықтайды:

I=(96485∙m∙n)/((A∙η_т ) ) , (11.9)

мұндағы 96485 — Фарадей саны, Кл/моль; n — заттың валенттілігі; A — заттың атомдық массасы.

Өңдеу шарты бойынша ұсынылатын ток тығыздығын j_оңт, А/м^2, белгілеп электродтар ауданын анықтайды:

S=I/j_оңт (11.10)

Электролизерге берілетін кернеу мәнін есептейді:

U_эл=E_р+E_п+U_э+U, (11.11)

мұндағы E_р — ыдырату кернеуi (анодтық және катодтық реакциялардағы потенциалдар айырымы), В; E_п — анодтық және катодтық асқын кернеулердің қосындысы, В; U_э=IR_н — элeктpoлиттегі кернеу түcyi, В; R_н — электролиттің (жүктеме) кедергісі, Ом; U=I(R_ш+R_(түй.)+R_э) — шиналаpдағы, түйіспелердегі және электродтардағы кернеу түcyi, В.

Электролиздің ванна жұмысының тиімділігі заттың энергия бойынша q_э және ток бойынша η_т шығуына тәуелді келеді:

q_э=(α∙η_т)/(U_эл∙100) , (11.12)

Егер алынатын метал мелшері айтарлықтай болса, өңдеу жылдамдығы төмендейді, өйткені, анодта реакция өнімдері бөлініп шығады. Осы кемшілікті жою және үрдістің жоғары өнімділігін қамтамасыз ету үшін реакция өнімдерін өңделетін бұйым — анод бетінен үзіліссіз алып тұру қажет, яғни депассивацияны өткізу керек. Оны екі тәсілмен орындауға болады: немесе электродтар аралығындағы кеңістікті пассивация өнімдерінен жуып тазалайтын ағынды электролиттің күшті шапшаң ағуымен (11.6-сурет), немесе механикалық жолмен (11.7-сурет). Бірінші жағдайда үрдісті анодты-гидравликалық өлшемдік өңдеу деп атайды, ал екінші жағдайда — анодты-механикалық өңдеу.

Сурет-11.6. Анодты-гидравликалық өңдеу сұлбасы (анодтық катод пішіні суретін қайталау):

1 — электролит; 2 — аспап; 3 — еру өнімдерінің қабыршағы; 4 — дайындама

Сурет-11.7. Таза анодты-механикалық өңдеудің сұлбасы:

1 — катод; 2 — электролит; 3 — анодта түсірілген катод пішіні; 4 — анод

Ажарлаумен анодты-гидравликалық өңдеуде ток тығыздығы 0,5…0,2 А/см болады, басқа операцияларда 50…2000 А/〖см〗^2 жетуі мүмкін, электродтардағы кернеу 10…30 В, электролит жылдамдығы 4…5 м/с, алынатын металдың меншікті көлемі 8…16 〖см〗^3/(кВт·сағ), болаттарды өңдегенде мeншiкті энергетикалық сыйымдылық 6…25 кВт·сағ/кг.

Анодты-механикалық таза және өрнеулік өңдегенде ток тығыздығы 0,5…10 А/〖см〗^2; алғашкы өңдеуде — 100…500 А/〖см〗^2; электродтардағы кернеу — 2…36 В.

Электр-химиялық өңдеуге арналған қоректендіру көздеріне (түрлендіргіштерге) мынадай талаптар қойылады: шықпалық кернеу 12…115 В; номиналь ток 100…25000 A; шықпалық кернеуді бірқалыпты және үлкен шекте (нөлден номиналь мәніне дейін) реттеу; шықпалық параметрлерді (кернеуді, гальваникалық ваннадағы токтың күші мен тығыздығын барлық диапазонда) автоматты тұрақтандыру; тұрақты және айнымалы ток жағынан қысқаша тұйықталудан, сондай-ақ тиристорларды асқын жүктелуден және қызудан қорғау; шықпалық токты автоматты реверстеу; гальваникалық ваннаға жақын орналастыру мүмкіншілігі.

Алты фазалы сұлба бойынша түзететін тиристорларда орындалған және теңдеу реакторы бар ВАК және ВАКР сериялы түрлендіргіштер пайдаланылады (11.5-кесте).

Кесте-11.5. Түрлендіргіштердің негізгі техникалық мәліметтері

Маркасы Номинал ток, А Номинал кернеу, В Ең үлкен шықпалық кернеу, В Шықпа-лық қуат, кВт п.э.к cosφ Масса, кг

ВАК-100-12 100 12 13,2 1,32 0,78 0,83 135

ВАКР-100-12 100 12 13,2 1,32 0,78 0,83 145

ВАК-100-24 100 24 26,4 2,64 0,83 0,83 175

ВАК-100-36 100 36 39,6 3,96 0,83 0,83 250

ВАК-320-18 320 18 19,8 6,34 0,79 0,83 220

ВАКР-320-18 320 18 19,8 6,34 0,79 0,83 230

ВАК-630-12 630 12 13,2 8,32 0,82 0,84 250

ВАКР-630-12 630 12 13,2 8,32 0,82 0,84 260

Түрлендіргіштің құрылымдық сұлбасы 11.8 — суретте берілген.

Сурет-11.8. Түрлендіргіштің құрылымдық сұлбасы: КҚ — коммутация құрылғысы; Т — трансформатор; ВБ — вентильдік бөлім; Р — реактор; БЖ — басқару жүйесі; КЖ — қорғау жүйесі

Коммутация құрылғысы КҚ күштік тізбекті коммутациялауға пайдаланылады және сонымен бірге, түрлендіргіштің қорғау жүйесінің атқарушы органының бipeyi болады, әдетте, КҚ автоматты тез әрекет ететін айырғылармен жинақталады.

Трансформатор T кірмелік және шықпалық кернеулерді сәйкестендіруге, сондай-ақ қоректендіретін торап пен жүктемені гальваникалық айыруға арналған. Трансформатор параметрлері негізінде түрлендіргіштің күштік сұлбасының типімен және оның сипаттамаларымен, жүктеменің түрімен және жұмыс режимімен анықталады.

Күштік вентильдік бөлім ВБ — түрлендіргіштің негізгі бөлігі. Ол электр энергиясының барлық ағынын түрлендірудің және басқарудың негізгі функциясын орындайды. Тегістейтін реактор Р ток толықсуын төмендетеді.

Басқару жүйесі БЖ түрлендіргіштің шықпалық параметрлерін басқаруды, реттеуді (соның ішінде автоматты режимде де) жүзеге асырады; сонымен қатар ол қорғау жүйесінің бipiншi реттік түйіспесіз атқарушы органы да болуы мүмкін.

Қорғау жүйесі ҚЖ негізінде күштік вентильдік бөлімді қорғауды қамтамасыз етеді; ҚЖ функциясына жүктемені апаттық және технологиялық асқын жүктелуден қорғау да кіреді.

Түрлендіргішті басқаруға және шықпалық параметрлерді реттеуге басқару сұлбасы ойлап құрастырылған (11.9-сурет).

Сурет-11.9. Түрлендіргіштерді басқарудың құрылмалық-функциялық бірыңғайландырылған жүйеci: ББ — басқару блоғы; КД — қоректендтру жүйесі; ИФБЖ – импульсті-фазалық басқару жүйесі; ШК — шықпалық каскадтар; АРЖ — автоматтық реттеу жүйесі; ҚСЖ — қорғау және сигналдау жүйесі; СШ — сигналдау шамдары; НРТ — нөлдік реттілік трансформатор; Р және Р_1 — реттегіштер; Д_1 және Д_2 — ток және температура датчиктері; U_(к.б.т) және U_(к.б.к) — шықпалық ток және кернеу бойынша кepi байланыс

Осы типті басқару құрылғыларының негізгі функциялары: автоматты ток күшін шектеумен шықпалық параметрлерді қолмен реттеу; шықпалық кернеуді, токтың күші мен тығыздығын автоматты тұрақтандыру; реверсивті эксплуатациялау режимдерінде тікелей және кepi түзетілген токтың немесе кернеудің амплитудасы және ұзақтылығы, сондай-ақ импульсті эксплуатациялау режимдерінде ток импульстерінің және олар арасындағы үзілістердің (кідірістердің) амплитудасы мен ұзақтылығы бойынша басқару; түрлендіргіштерді ток бойынша асқын жүктелулерден, қысқаша тұйықталудан, тиристорлардың асқын қызуынан қорғау; түрлендіргіштер тізбектерінің күйлерін (жұмыс түрін, жүктемедегі ток бағытын, қоректендіретін электр торабы кернеуінің берілуін және т.б.) индикациялау; қорғаныстың әртүрлерінің icкe қосылуын басқару; автоматтандырылған технологиялық үрдіс жүйесінде ЭЕМ көмегімен түрлендіргіштің шықпалық параметрлерін басқару.

Бақылау сұрақтары

1. Электролиз дeгeнiмiз не? Физикалық мәнін түсіндіріңіз және пайдалану облыстарын атаңыз.

2. Электрокоагуляция дегеніміз не? Физикалық мән-мағынасын түсіндіріңіз және пайдалану облыстарын атап өтіңіз.

3. Электродиализ дегеніміз не? Физикалық мәнін түсіндіріңіз және пайдалану облыстарын атап шығыңыз.

4. Мал азығын электр тоғымен өңдеу үрдісіңің мән-мағынасын түсіндіріңіз.

5. Ауыл шаруашылық орталар мен жабдықтарды залалсыздандыру қондырғыларын, атап көрсетіңіз.

6. Ветеринарияда электр тоғының қандай физиологиялық әрекеттері пайдаланылады?

7. Электр тоғы тұқымдар мен өсімдіктерге қандай әрекеттер жасайды және олар технологиялық үрдістерде қалай жүзеге асырылады?

8. Топырақты электр тоғы көмегімен тұзсыздандыру үрдісінің физикалық табиғатын түсіндіріңіз.

9. Жөндеу өндірісінде пайдаланылатын электр-химиялық әдістердің және оларға негізделінген технологиялық үрдістердің физикалық табиғатын түсіндіріңіз.

1. Жалпы мағлұматтар

2. Электр тоғының технологиялык қасиеттері мен байқалулары

3. Мал азығын өңдеу

4. Ауыл шаруашылық орталары мен жабдықтарын залалсыздандыру

1. Жалпы мағлұматтар

Электр тоғы электр-магниттік өрістің жеке формасы болады және оның технологиялық қасиеттері мен байқалуларына өрістің қасиеттері себепші болады.

Ауылшаруашылық өндірісіндеде электр тоғын мынадай негізгі облыстарда пайдаланады:

— жем-шөп материалдарды пайдалану тиімділігін жоғарылату үшін оларды өңдеу;

— ауылшаруашылық орталарды залалсыздандыру;

— дезинфекциялайтын ертінділерді алу;

— тұқымдар мен өсімдіктердің тіршілік әрекетін стимуляциялау және басу (төмендету) мақсатында әрекет ету;

— топырақты электрлік мелиорациялау;

— дымқыл материалдарды сусыздандыру, суды және сулы ерітінділерді электр-флотациялау, тұщыландыру және активтеу;

— жөндеу өндірісінде өңдеудің электр-химиялық әдістері және т.б.

Электр тоғынын қасиеттерін технологиялық пайдалану электролиз, электрокоагуляция, электроосмос және электродиализ құбылыстарына негізделінген.

Электролиз — электролит арқылы тұрақты электр тоғы өтікенде, электролитіке батырылған электродтарда болатын тотығу-қалпына келтіру үрдістерінің жиынтығы. Былайша айтқанда, электролит арқылы электр тоғы өтікенде электродтарда заттардың бөлiну құбылысы, сондай-ақ зат бөлшектерінің электрондарды жоғалтуымен немесе ие болуымен қоса өтетін тотығу немесе қалпына келтіру үрдістері электролиз деп аталады. Электролиз экономиканық әртүрлі салаларында әртүрлі заттарды алуға және оларды жұқа қабатпен қаптауға пайдаланылады.

Электрокоагуляция — коагулянттарды (қалқыңқы бөлшектердің тұнбаға көшуін қамтамасыз ететін электролиз көмегімен алынатын химиялық заттарды) құрамына енгізумен су жүйесін ұсақ қалқыңкы бөлшектерден тазарту әдici. Бұл әдісті табиғи және ағынды суды тазартуға пайдаланады.

Электроосмос — бұл сыртқы электрлік өpicпeн әрекет етікенде капилляр немесе ұсақ тесікті диафрагма арқылы сұйықтың қозғалысы. Былайша айтқанда, қатты денемен сұйықтың түйіскен шегі бойымен сыртқы электрлік өpicпен әрекет еткенде сұйықтың қатты денемен салыстырғанда қозғалысқа келу құбылысын электроосмос деп атайды.

Электродиализ — сыртқы электрлік өpic әрекетінен ионталдағыштық мембраналар арқылы иондарды тасымалдау. Электродиализдің нeгiзгi пайдалану облысы — суды тұщыландыру.

2. Электр тоғының технологиялық қасиеттері мен байқалулары

Электролитті орталардағы электр тоғы — электрлік өpicтeгі иондардың бағытталған ағыны. Электр тоғының электролиттерде өтyi затты тасымалдаумен, орталардың полярлануымен, электр-кинематикалық құбылыстармен (электр-форезбен, электр-осмоспен, ағын потенциалдарымен), электр-химиялық байқалулармен қоса жүреді.

Полярлану — электрлік өpic әрекетінен зат зарядтарының ығысуы немесе тегістелуi. Электрондық, иондық, миграциялық, концентрациялық, бағыттағыштық және электр-химиялық полярлануларды ажыратады. Kiшi жиілікпен электр тоғымен өңдегенде полярланудың соңғы үш түpi айтарлықтай әсер етеді.

Қатты дене мен сұйықтың шеқарасында электр зарядтарының кеңістіктік таралуы өтеді. Осының нәтижесінде шектесіп тұрған заттар арасында потенциалдар айырымы пайда болады. Иондар алмасудың қалыптаскан режимдерінде, ертіндіде де, электродта да электр зарядтары болмайтын ерітінді концентрациямен анықталатын, тепе-теңдік потенциалы пайда болады. Егер ертінді концентрациясы әдеттегідей болса, әдеттегідей электродтық потенциал, В,

φ_п=-(RT/ζF) ln⁡〖c_0 〗, (11.1)

мұндағы R=8,3144 Дік/(моль∙К) — әмбебап газ тұрақтысы; Т-термодинамикалық температура. К; ζ — тиicтi таңбалы ионның, заряды; F=96485 Кл/моль — Фарадей саны; c_0- ток өтікенге дейінгі иондар концентрациясы, моль/〖см〗^3.

Концентрация бастапқы жағдайдан ауытқығанда электрод пен ертінді арасындағы потенциалдар айырымы

φ_1-φ_2=-(RT/ζF) ln⁡(c_1/c_2 )

немесе

φ_1=φ_п+(RT/ζF) ln⁡|c| (11.2)

мұндағы c_1 және c_2 — электродтағы және ертіндідегі потенциал анықтайтын химиялық активті иондардың концентрациясы, моль/〖см〗^3; c — ерітінді концентрациясының қaзipгi мәні, моль/〖см〗^3.

Концентрациялар мен потенциалдың өзгеруі тек электродтарда ғана емес, сондай-ақ мембраналарда және ертндіде байқалады. Полярланудың ceбeбi — иондардың әртүрлі активтілігі. Ток күші мен полярлану арасындағы байланыс тұрақты токқа пәннің бipiнші бөлімінде қаралады, ал айнымалы токқа Крюгер теңдеуімен анықталады

η_п=(I_F∙R)/(n^2∙F^2∙c_0 √(ω∙D)) sin(ω∙τ-π/4) (11.3)

мұндағы I_F – ток амплитудасы, A; n — бip бөлшек разрядталуына жауап беретін электрондар саны; ω — токтың шеңберлік жиілігі, с^(-1); D — потенциал анықтайтын (химиялық активті) иондар диффузиясынын коэффициенті, 〖см〗^2/с.

Электр-кинематикалық құбылыстар — электрлік өpic әрекетінен қатты денелердің сұйықта (электрофорез) немесе сұйықтың қатты фазамен салыстырғандағы (электр-осмос) қозғалысы. Қатты және сұйық фазалар бөліну шеқарасында ерекше адсорбцияның салдарынан электр зарядтар қайта белінеді және қос электрлі қабат құрылады. Электр-кинематикалық Ψ потенциалдың «кенет көтерілуі» пайда болады. Егер фазалар бөліну шеқарасы бойымен сыртқы энергия көзінен, бipaз потенциалдар айырымын жасап, кернеу берсек, қатты дененің және оған жанасып тұрған сұйықтың қабаттары ток көзінің қарама-қарсы полюсіне қарай (осы қабаттың заряды таңбасымен салыстырғанда) орнын ауыстырады. Iшкi үйкелістің нәтижесінен қозғалыс көpшi қабаттарға беріледі. Сөйтіп, жақсы бекітілген қатты дене бойымен сұйықтың қозғалысы басталады. Бұл құбылыс электр-осмос деп аталады. Бірлік капиллярдағы электр-осмостың сызықтық, жылдамдығы, м/с,

v=(ε∙ψ∙E)/((4πμ_ж ) ) , (11.4)

мұндағы: ε — ортанық диэлектриктік өтімділігі, Ф/м; ψ — электр-кинематикалық потенциал, В; E — электрлік өpic кернеулігі, В/м; μ_ж — сұйықтың динамикалық жабысқақтығы (тұтқырлығы), Па·с, 1 Па·c=1 кг/(с·м).

Электрофорез жылдамдығы Смолуховскнй формуласымен анықталады, м/с,

v=(ε∙ζ∙E)/(4πμ_ж ) , (11.5)

мұндағы ζ – дзета-потенциал (электр-кинематикалық потенциал бөлігі), В.

Электр-кинематикалық құбылыстарды дымқыл орталарды сусыздандыруға және капиллярлы ұсақ тeciкті орталарды ылғалмен қанықтыруға пайдаланады.

Ұсақ тесікті орталар арқылы сұйық өтікенде, әсіресе талғағыштың өтімділікті (мысалы, ионитті мембраналар), иондар бөлінеді. Осы құбылысқа электродиализ және сулы ерітінділерді активтеу үрдістері негізделінген.

Электродиализдің нeгiзгi пайдалану облысы — суды тұщыландыру. Әдістің мәнін қарапайым үш камералы электродиализатордың жұмыс icтeyiмeн қарастырып өтейік (11.1-сурет). Орталық камера шетікі камералардан А және К ион талғағыштың ионитті мембраналармен бөлінген. Орталық камераға тұзды су беріледі. Шетікі камераларда анод 1 және катод 2 орналастырылған. Егер электродиализатор арқылы тұрақты электр тоғын өтікізсек, тұщыландырылатын суда epiген тұздардың, катиондары (+) электрлік өpic әрекетінен катодқа қарай, ал аниондар (-) анодқа қарай жылжиды. Электрлік өpicте катионды мембрана К арқылы тек катиондар, ал анионды мембрана арқылы тек аниондар өте алады. Сондықтан орталық камерада су тұщыланады. Анодты камерадағы жуып тазартатын су қышқылданады, ал катодты камерадағы жуып шаятын су сілтілінеді.

Keйбip зерттеушілер, анодтық және катодтық кеңістіктерді тек иониттi мембраналармен ғана емес, сондай-ақ ұсақ тесікті диафрагмалармен (асбест табағымен, резенкеленген матамен) бөлгенде де бастапкы ертіндінің қышқылдығымен және сілтілігімен қатар ертінділердің химиялық және биологиялық активтігінің, олардың физикалық қасиеттерінің өзгеретіндігін, сулы ертінділердің активтелетіндігін, айтып ескертеді. Сонымен, анод маңындағы кеңістіктегі ертіндінің — аналиттің қышқылдық көрсетікіші, ал катод жанындағы кеңістіктегі ертіндінің — католиттің сілтілік көpceтікіші болады.

Сурет-11.1. Үш камералы электродиализатордың сұлбасы:

 1 — анод; 2 — катод; А және К — анионды және катионды мембраналар

Аналиттің бактерецидтік қасиеттері болады, католит клетікалардың регенерациялау және даму үрдістеріне жағдай жасайды. Активтелінген ертінділер сұйық бетонды (құйматасты) алғанда, балауса массаларды сүрлегенде, бөлшектерді жуғанда химиялық реакциялардың өту жылдамдығын өзгертеді.

Электр-химиялық үрдістер тотығу-қалпына келтіру реакцияларымен, зарядтарды тасымалдау жағдайларын өзгертумен, мембраналар арқылы зарядталған бөлшектерді тасымалдаумен, электрокоагуляциямен байланысты болады. Электродтарда өтетін тотығу-қалпына келтіру реакцияларының жиынтығы электролиз деп аталады. Электролиз негізінде әртүрлі заттарды алуға және жұка қабатпен қаптауға пайдаланылады. Электролиз үрдісі арнайы аппаратта-электролизерде өтеді. Электролизер ішінде ертіндіге немесе химреагент балқытпасына батырылған электродтар бар ыдыс болады (сурет-11.2).

Сурет-11.2. Қарапайым электролизер сұлбасы:

1 — электродтар; 2 — диэлектриктік ыдыс;

 3 — электролизге түсіретілетін ерітінді

Суретте хлорлы ерітінділерді ас тұзының сулы ертіндісінен электролиз көмегімен алу сұлбасы келтірілген. Электролизер ішінде электролиздік аппарат орналастырылған диэлектриктік бак түрінде орындалған. Электролизерді жұмысқа қосу алдыңда бакқа ас тұзының 5 %-дық ертіндісін құяды. Содан соң электролиздік аппарат электродтарына 24 В тұрақты кернеу береді. Осы кезде 〖Na〗^+ және H^+ иондарының катодқа қарай, ал Cl және OH^- иондарының анодқа қарай жылжуынан ас тұзының NaCl сулы ерітіндісі арқылы электр тоғы өтеді. H^+ иондарының қалпына келуінен катодта газ тәрізді сүтегі, ал Cl^- иондарының тотығуынан анодта газ тәрізді хлор бөлінеді. Na^+ иондары OH^- иондарымен қосылып ащы NaOH құрады. Хлор суда epiп хлорлылау және тұз қышқылдарын құрады:

Cl_2+H_2 O⇔HClO+HCl

Хлорлылау қышқыл ащы натриймен әрекеттесіп, натрийдің гипохлоритін NaOCl құрады:

HClO+NaOH=NaOCl+H_2 O

Хлорлылау қышқыл мен натрий гипохлориттері күшті тотықтырғыштар болғандықтан ертіндінің дезинфекциялау әрекетін қамтамасыз етеді.

Дайын реагенттерді (сұйық хлор, хлорлы ізбес, кальций гипохлориті) пайдалануға қарағанда, қолданылатын жерде алынатын электролиттік натрий гипохлориті көмегімен залалсыздандыру уытты заттарды тасымалдауға және сақтауға байланысты қиындықтар мен шығындардан құтылуға мүмкіншілік береді.

Егер анод еритін болса, оның бөлшектері оң таңбамен ертіндіге түседі және де катодқа қарай жылжиды. Катодта олар бейтараптандырылады және шөгеді, яғни анодтан катодқа затты тасымалдау (гальваностегия және гальванопластика үрдістері) болады. Электролизді қалқыңқы (асылған) ұсақ бөлшектерді коагуляциялауға мүмкіндік жасайтын алюминий гидроаксиді Al(OH)_3 және тeмip гидрооксиді Fe(OH)_3 сияқты заттарды алуға пайдалануға болады. Осы мақсатта электрокоагуляция әдісі пайдаланылады. Әдіс мәні — сулы ортада металды (әдетте алюминийді немесе темірді) анодтың еріту нәтижесінде тиісті гидрооксидтің (алюминий немесе темір) пайда болуы. Суда ерімейтін гидрооксид жапалақтары өздері бетімен қалқыңқы (асылған) ұсақ бөлшектерді жұтады да солармен бipгe тұнбаға түседі Электрокоагуляцияны табиғи және ағынды суларды тазартуға пайдаланады. Электрлік коагуляциялар алюминий немесе темip пластинкаларынан дайындалған электродтар пакеттерінен жиналады. Электродтар аралығы 10…12 мм, ал ток тығыздығының оптималь мәні 10…40 А/м^2 болады.

Электролиз үрдістерін сандық жағынан Фарадей заңымен суреттеп жазады.

Электродтың epyi немесе оның бетінде иондардың шөгуі электрод потенциалына тәуелді келеді. Электрод заттарының иондары бар ертіндіде орналасқан электрод біршама тепе-теңдік электродтық потенциалда ерімейді және оның бетіне иондар шөкпейді.

Егер электродқа тепе-теңдік электродтық потенциалмен салыстырғанда теpic потенциал берілсе электродтың epyi басталады. Әр түрлі металдарға тепе-теңдік электродтық потенциал мәні — 2,42 В-тен (калий) +0,8 В-ке дейін (күміс) шегінде болады. Нөлдік тепе-теңдік электродтық потенциалға сүтектік электродтық потенциалы қабылданылған. Нақты болатын потениал мен тепе-теңдік электродтық потенциал арасындағы айырым асқын кернеу деп аталады.

Асқын кернеу η_п, В, мен ток тығыздығы j, А/м^2, Тафель теңдеуімен анықталады

η_п=a+blgj (11.6)

мұндағы a және b — константалар.

Анодтағы және катодтағы реакциялар жылдамдығының константалары электрод потенциалына тәуелді болады:

K_а=K_0^а exp[(-α_а F(φ-ψ_1))/RT] , (11.7)

K_к=K_0^к exp[(-α_к F(φ-ψ_1))/RT]

мұндағы K_0^а жене K_0^к — анодтық және катодтық реакциялар жылдамдығының константалары, см/с; α_а және α_к — анодтық және катодтық реакциялардың зарядты тасымалдау коэффициенттері; F=96485 Кл/моль — Фарадей саны; (φ-ψ_1) — қос қабаттың тығыз бөлігінде потенциалдың «кенет өcyi», В; R — әмбебап газ тұрақтысы, Дік/(К·моль); T — орта температурасы, К.

Электр тоғы әрекет етуінің биологиялық эффектілері биологиялық нысандардың өсіп дамуына жағдай жасаумен немесе қысым көрсетумен байқалады. Олар кешенді термиялық және физикалық-химиялық әсер ету нәтижесінде пайда болады.

3. Мал азығын өңдеу

Мал азығын пайдалану тиімділігін жоғарылату және рационға құны аз өндіріс қалдықтарын енгізу мал шаруашылығының азық қорын жасауға мүмкіндік береді.

Мал азығын ұтымды пайдалану үшін оны өңдеу, сақтау және азықтандыруға дайындау технологияларын жетілдіру керек болады. Өңдеудің нeгізгі мақсаты — жоғары молекулалық табиғи полимерлерді сіңімділігі жоғары болатын төмен молекулалық полимерлерге айналдыру және малдар асқазаны микрофлораларының тіршілік әрекетіне қолайлы жағдайлар жасау.

Өңдеудің дәстүрлі тәсілдерінде термиялық әрекет жасау пайдаланылады. Бұл үрдістердің энергетикалық сыйымдылығын жоғарылатады. Электр тоғы көмегімен термиялық және физикалық-химиялық (ткандарды иондармен қанықтыру, масса тасымалдауды, өтімділікті, иондардың активтігін жоғарылату) әрекеттерді бipiктipyгe, яғни жылулық емес эффектілерді қолданумен химиялық айналуларды қарқындатуға және энергия шығынын азайтуға болады.

Көлемдік енгізу және энергиянын жоғары шоғырлану нәтижесінде электрлік өңдеуде азық тез және бірқалыпты қызады, ал энергия ағынын қарапайым реттеу арқасында температура, үрдіс технологиясына байланысты, ең кіші мәніне дейін төмендейді. Мысалы, картопты ұсынылатын 92…96 °С температурада емес, ал 70 °С температурада буға пicipyгe болатындығы анықталды. Бұл энергия шығынын азайтады, С витаминінің мөлшерін жоғарылатады және т.б.

Электрлік өңдеуді салыстырмалы ылғалдың 50 %- дан жоғары болғанда ғана өткізуге болады, сондықтан азықты дайындау керек — ұсақтау, химреагент ертінділерімен (көбінесе сілтілердің сулы ертінділерімен) дымқылдау, араластыру және тығыздау.

Өңдеудің негізгі техникалық-экономикалық көрсеткіштері және материалдардың электр-физикалық сипаттамалары 11.1 — кестеде берілген.

Кесте-11.1. Өңдеудің негізгі техникалық-экономикалық көрсеткіштері және материалдардың электр-физикалық сипаттамалары

Көрсеткіш Сабанды электр-термия-химиялық өңдеу Дәнді электр-гидро-термиялық өңдеу Картопты электрлік өңдеу

Энергияның мeншікті шығыны, МДж/г 0,5…0,8 0,288 0,32

 1,0…2,3 0,324…0,36 0,40…0,44

Өңдеу ұзақтылығы, с 300…420 400…500 300…400

 1800 500…1800 3600

Температура, °С 95…99 79…81 70

Жемдік құндылығын жоғарылату, ж.б. 0,48 дейін 1,14 дейін 0,38 дейін

Электрлік өрістің оптимал кернеулігі, кВ/м 0,8…1,0 2,5…3,0 1,5…2,0

Ескерту. Алымында электр тоғымен өңдегендегі мәні берілген, ал бөлімінде кіші қысымды бумен термиялық өңдегендегі.

Құрылғылардың жұмыс icтey қабілеттілігі электродтар мен өңделетін материал арасындағы түйіспенің сенімділігіне, электродтардың эрозиялық төзімділігіне, олардың химиялық инерттілігіне, диэлекгриктік материалдардың ecкipyiнe байланысты болады.

Электродтарды дайындауға материалдар ретінде тот баспайтын болат, графит, титан ұсынылады. Графит электродтардың түйіспелік кедергісі ең кіші және эрозиялық төзімділігі жоғары болады.

Ток тығыздығының мүмкіндік мәні азықтың түріне, электродтар материалына, электр торабы кернеуіне, жұмыс icтey принципіне (мезгіл-мезгіл немесе үзіліссіз әрекет ететін құрылғы) байланысты келеді.

Сабанды, ipi азықты және тамыр жемістерін өңдегенде j_мүм=1000…1500 А/м, мелассаны өңдегенде j_мүм=500…1000 А/м.

11.4. Ауылшаруашылық, орталары мен жабдықтарын залалсыздандыру

Ауылшаруашылық орталарды (көшетжайларды, топырақты, көңді, жемді және т.б.) залалсыздандыру олар арқылы термиялық, химиялық, биологиялық (бактерецидтік) әсер ететін тұрақты немесе айнымалы токты өткізумен жүзеге асырылады. Залалсыздандырудың жалпы тиімдідігін белгілі Арндт-Шульце заңымен анықталады. Өңдеуді стационар немесе жылжымалы қондырғыларда өткізеді.

Саңырауқұлақты микрофлораны жою үшін топырақты 60…65 ℃ температурада және 5…7 кВ/м электрлік өpic кернеулігінде 1,5…4,0 минут ішінде өңдеу ұсынылады. Осы кезде топырақтың оңтайлы ылғалдығы 25…30 %, электр энергиясының шығыны 25…30 кВт сағ/м^3 болады.

Көңді залалсыздандыруда тұрақты және айнымалы токты пайдаланады. Айнымалы токпен өңдеу кебшесе оның термиялық әрекетіне негізделінген және айтарлықтай энергия шығындарымен — 50…60 кВт·сағ/м^3 байланысты келеді. Тұрақты токпен өңдеу электролизбен және электрофлотациямен қоса жүреді. Бұл электр энергиясының шығынын азайтуға мүмкіншілік береді. Ұсынылатын өңдеу режимдері: соңғы температура — 55…60 °С, ток тығыздығы 3 кА/м^2, электр энергиясының шығыны 3…5 кВт·сағ/м^3.

Жабдықтарды (сиыр сауатын, сүт және ветеринарлық ыдыстарын) залалсыздандыру дезинфекциялайтын ертінділерде өткізіледі; соның ішінде, NaCl ас тұзының су ертіндісінен электролиз нәтижесінде хлорлы ертінді алуға болады. Дайын реагенттерді (сұйық хлор, хлорлы iзбеc, кальций гипохлориті) пайдаланумен салыстырғанда қолданылатын жерде алынатын электролиттік натрий гипрохлориті көмегімен залалсыздандыру уытты заттарды тасымалдауға және сақтауға байланысты қиындықтар мен шығындардан құтылуға мүмкіншілік береді.

Дезинфекциялайтын ерітіндіні ЭДР-1 типті қондырғысында (11.3-сурет) 1,5 — 2 сағ ішінде дайындайды. 1 кг активті хлорды алуға 8-10 кг ас тұзын пайдаланады және 5,5-7 кВт·caғ электр энергиясы шығынданады.

Сурет-11.3. Дезинфекциялайтын epiтіндінi дайындауға арналған ЭДР-1 типті электролиздік қондырғы:

1 — электролизер; 2 — тұз ерітіндісін дайындауға арналған бак;

 3 — басқару пульті; 4 — приборлары бар панель

Тәуліктік тұтыну көлемі 10 м^3 шамасында болғанда ауыз суын кешенді тазартуға және залалсыздандыруға УВ-0,5 типті электр-химиялық қондырғы пайдаланылады. Қондырғы мына құрылғылардан тұрады: ұсақ дисперсиялық, соның ішінде бактериялық, ластануды электрокоагуляциялауға арналған сүзгі-электролизер; суды залалсыздандыруға арналған гипрохлоритті электролизер; суды консервілеуге арналған күміс электролизер. Су күміс иондарымен өңделгеннен кейін бip айдан артық уақыт ішінде бұзылмай өзінің қасиеттерін сақтайды.

Қондырғының тұтыну қуаты — 2,5 кВт.

Актив хлор алуға арналған электролиздік қондырғы (11.2-кесте) ертінділік тораптан, электролизерден, жинаушы бактан, түзеткіштік агрегаттан, басқару шкапынан және желдеткіштен тұрады.

Кесте-11.2. Электролиздік қондырғылардың негізгі техникалық-экономикалық сипаттамалары

Көрсеткіш ЭН-1,2 ЭН-5 ЭН-25

Активті хлор бойынша өнімділігі, кг/тәулік 1,2 5 25

1кг активті хлорға тұздың, меншікті шығыны, көп те емес 12…15 12…15 8…10

Электролиз циклінің ұзақтылығы, сағ 0,75…0,9 7.-9 10…12

Ваннадағы жұмыс кернеуi, В 40…42 40…42 55…60

Жұмыс тоғы, А 50…70 50…70 130…140

1 кг активті хлорға электр энергияның меншікті шығыны, кВт·сағ, көп те емес 7…9 7…9 8…10

Суды тұщыландыруға электродиализдік қондырғылар пайдаланылады (11.3- кесте).

Кесте-11.3. Электродиализдік қондырғылардың негізгі техникалық- экономикалық сипаттамалары

Көрсеткіш ЭОУ-НИИПМ СЭХО-2 ЭОСХ-2М

Өнімділігі, м^3/сағ 0,5 0,15 3,5

Судағы тұздар мөлшері, г/л:

бастапқы

4

10

7

тұщыландырылған 0,85 1 1

Электр энергияның меншікті шығыны, кВт∙сағ/м^3 1,5 7 2,3

Сулы ерітінділерді активтендіру Я8-ФЭА қондырғыларында өткізеді (11.4- сурет). Электродтық блок сектор түрінде орындалған төрт электродтар iшінде орнатылған цилиндр болады. Электродтар бip-бipiнен асбест табақтармен (мембраналармен) бөлінген. Электродтарға тұрақты ток бергенде иондардың бөлінуі (активтендірілуі) өтеді. Қоректендіруге ВАС-600/30 блогі пайдалынады. Қондырғының өнімділігі 2000 л/сағ, қоректендіру кepнeyі 30 В, номинал тоғы 300 А көп те емес, қуаты 11,5 кВт.

Сурет-11.4. Сулы ерітінділерді активтендіруге арналған Я8-ФЭА қондырғының электродтық блоғы:

1 — құрылғыға сулы ерітінді беруге арналған кран; 2 — штуцер; 3 — тұрық; 4 — электродтар аралық кеңістік; 5 — рама; 6 — электрод; 7 және 14 — активтендірілген ерітінді фракцияларын шығаруға арналған жону; 8- тығыздайтын төсем; 9 — қақпақ; 10 — ток жеткізетін құрылғы; 11 және 12 — диэлектриктік материалдан жасалған рамка және түтіктер; 13 — мембрана; 15 — төсемдер; 16 — гайка; 17 — активтендірілген ертінді фракцияларын шығаруға арналған крандар; 18 — мембраналарды бекітуге арналған жону

11.5. Электр тоғын ветеринарияда пайдалану

Тұрақты және төмен, орташа және жоғары жи1лікті айнымалы токты ветеринарияда пайдалану термиялық құбылыстарға, биологиялық жүйелерден полярлануға, электронаркозға және электрокоагуляцияға негізделінген.

Тұрақты токтың физиологиялық әрекеті клеткалар мен тканьдерді толтырып тұрған электролитте өтетін үрдістермен байланысты келеді. Клеткалардың байқалатын тітіркенуіне көбінесе, олардың полярлануы ceбeптi болады. Тітіркенудің белгілі табалдырығы бар, одан кіші болғанда токтың әрекеті тipi организммен сезілмейді. Тіркенудің табалдырықтың мәні тек ток әсерінің деңгейімен ғана емес, сондай-ақ оның ұзақтылығымен де анықталады.

Гальванизаңия — кернеу берілген электродтарды ауыратын орынға салып, әлсіз токтармен емдеу әдісі. Электродтарды салу орнына байланысты тітіркену теріден нерв талшықтарымен сол немесе басқа органға беріледі де, оның алмасу немесе функциялық қасиеттерін өзгертеді. Tiтipкeнyге жауап реакцияға каппиллярдың рефекторлы ұлғаюы, клеткалық мембраналар өтімділігінің өзгеру, физиологиялық активтілігі басқа болатын жаңа заттардың құрылуына әкелетін клеткалар мен тканьдердегі электролиз құбылысы және т.б. жатады. Электродтар ретінде қорғасын пластинкалар, қоректендіру көзі ретінде «Поток-1», АГН-32, АГН-33 құрылғылар пайдаланылады. Қоректендіру кepнeyi 220/127 В, емдеу процедурасы кезіндегі ток тығыздығы 5 А/м^2 көп те емес, тұтынатын қуаты 15 Вт.

Айнымалы токтармен емдеуде дарсонвализаңияны, диатермияны, ультражоғары жишкті және микротолқынды терапияны, электрохирургияны ажыратады.

Дарсонвализация — кернеу 20 кВ-ке дейін болғанда күші 15…20 мА-ден көп те емес, жиілігі 200…500 КГц болатын импульстік токтармен емдеу әдісі. Ветеринариялық практикада 0,2 интервалдармен ұзақтылығы 100 мкс болатын импульстерді тудыратын «Искра-1» және «Ультратон» аппараттарын пайдаланады. Электр тоғын генератордан малға беруге әртүрлі пішінді шынылық вакуумды түтіктер жиынтығы қолданылады. Оларды генераторға кабелмен жалғанған тұтқа түрінде жасалынған резонаторға енгізеді

Д»Арсонваль токтарының физиологиялық әрекетінің негізінде клеткалық мембраналарда өтетін полярлану эффектілерімен байланысты пайда болатын рефлекторлық құбылыстар жатады.

Диаметрия — 200…250 В кернеуде күші 1…3 А, жиілігі 1…1,5 Мгц болатын токтар тудыратын эндогенналық жылылықпен тереңдікте жатқан тканьдерді жылыту. Осының нәтижесінде тканьдердің жергілікті температурасы 2…5 °С-қа жоғарылайды. Бұл қан тамырларының ұлғаюына, қанмен қамтамасыз етуді және биологиялық үрдістерді, соның ішінде тканьдердің фагоцитарлық және бактерицидтік қасиеттерін, активтендіруді өcipyге әкеледі.

Ультражоғары жиілік-терапия — 30…300 МГц жиілікті ығысу токтарымен емдеу әдісі. УЖЖ — терапияда сүйек, бұлшық ет және май ткандары, қан тамырларымен және лимфа тораптарымсн салыстырғанда, қарқынды қызады. Токтың термиялық әрекетімен қатар ферменттерді активтендірумен және үлкен дисперсті белоктың молеқулаларды кішірек дисперсті молеқулаларға айналдырумен байланысты әрекеті де маңызды келеді. Молеқулалардың түрленуінде цитоплазманық pH көрсеткіші де сәйкес өзгереді. Бұл тәсіл қатты ісіп, қызару үрдістерін, буындар ауруларын, маститтерді, фурункулезді және т.б. ауруларды емдеуде пайдаланылады. Қоректендіру көздері ретінде УВЧ-30 (шықпалық қуаты 15…30 кВт), УВЧ-66 және УВЧ-4 (шықпалық қуаты 20…70 кВт) аппараттары қолданылады. Олар ЭВТ-1 электродтармен жабдықталады. Маститтерді емдеуге арналған ЛПДА-УВЧ-1 қондырғысы өзгертілген ПДА-1 арбаның және үштактылы «Волга» сиыр сауу аппаратының базасында дайындалған. Ультражоғары жиілікті токтар сауу кезінде сауын стакандарынын ішінде орналасқан пластинкалы электродтарға беріледі.

Микротолқынды терапия — магнетронды генераторларда алынатын және арнайы фокустейтін сәулелендіргіштер көмегімен нысанға (сүйек және бұлшық ет ткандарына) бағытталатын жиілігі 2375 немесе 2450 МГц болатын электромагниттік толқындармен тереңдікке әрекет ету. Негізгі әрекеті термиялық эффектілермен (әсерлермен) байланысты келеді. Бірақ организмнің нейрорефлекторлы және нейрогуморалды реакциялары белгілі өзгерістерді тудырады (экстратермиялық және осцилляторлық әсерлер). «Луч-2» және СМВ20-3 аппараттарын пайдаланады. Cәyлeлeндipy қарқындылығы — 1…4 Вт/м^2.

Электронаркозды, электротомияны және электрокоагуляцияны кейде электрохирургия деп жалпы түсінікпен бipiктipeдi. Электрохирургияда ток күші 1 А-ден көп те емес, жиілігі бipнеше килогерцтен бірнеше мегогерцке дейін болады.

Электронаркоз — айнымалы синусоидалды немесе импульсті токтың ауруды сездірмейтін әрекеті. Жалпы ауру сезілмейтін қылу үшін инелі электродтар пайдаланылады. Оларды желке жақтың теpiciнің астына енгізеді. Электродтарға генератордан (ЭИ-1, УЭИ-1 және т.б.) кернеу береді. Айнымалы токты пайдаланғанда ауру сезілмейтін эффектіге (әсерге) ipi қара малға 1 кГц жиілікте және 80…100 мА ток күшінде, ал қойлар мен теpici қымбат аңдарға 5 кГц жиілік шамасында және 15…30 мА ток күшінде жетуге болады.

Ет өңдейтін кәсіпорындарында малды сою алдыңда, малдың сезімін өшipy үшін және қорғайтын функциялардан айыру үшін оны электрлік тәсілмен естен тандырады. Малға түйіспелер жапсырады: екеуін бастың самай-тебе сүйектер аумағына және екеуін жамбас-бел сүйектер аумағына. 220 В кернеуде ток күші 0,8…1,2 А болатын айнымалы ток пайдаланылады. Естен тану күш ток бергеннен кейін 5 мин шамасында сақталады. ЯО1-80УХЛ4 қондырғыларды пайдаланады.

Электротомия (электрлік кесу) — электродқа жанасқан аумаққа ткандық сұйықтың бу тізілyi нәтижесінде ткандарды кесу. Электр тоғы ткань арқылы өткенде бөлініп шығатын жылылық белоктардың коагуляциясын тудырады. Бұл кесілетін беттің балқуына және қан тамырларының балқып бipiктipілуіне әкеледі. Ток тығыздығы 40 кА/м^2 дейін болады. Скальпельдің немесе иненің дене бетімен түйісу ауданы өте кіші болғандықтан ток тығыздығы үлкен болады.

Электрокоагуляция — катерлі iciктi күйдіруге, қан тамырларын және альвеолаларды (жақ сүйегінің тic eнiп тұратын қуыстарын) балқытып бipiктipyгe, көз торын көздің тамырлы қабығына бекітуге пайдаланылатын операция. Ток тығыздығы — 5…10 кА/м.

Электрохирургияға арналған активтік электродтар оқшауланған тұтқалары бар скальпельдер, инелер, шмектер немесе дисктер түрінде дайындалады. Олар генератордың бip шықпасына кабельмен жалғанады. Пассивтік электродтар ауданы 0,2 м дейін болатын пластина түрінде орындалады. Keйбip аппараттардың негізгі техникалық мәліметтері 11.4-кестеде берілген.

Кесте-11.4. Электрохирургияға арналған аппараттардың негізгі техникалық мәліметтері

Көрсеткіш ЭХВИ-500-5^* ЭХВ-100^* (ЭС-100 «Левқой” ЭН-57

Негізгі жиілік, кГц 1760 1760 1900

Шықпалық қуаты, Вт:

кескенде 460 100 20

коагуляциялауда 150 50 —

аралас режимде 250 — —

Тұтынылатын қуат, В·А 1700 800 1200

*Жұмыс режимі — қайталамалы қысқа — уақытты.

11.6. Тұқымдар мен өсімдіктерді өңдеу

Электр тоғының өсімдіктерге әсер eтyi, жылыжайлар мен көшетжайларда өсіргенде, олардың тіршілік әрекетіне жағдай жасайды, өсімдіктердің көк массасында электроплазмолиз тудырады, сондықтан шырын бөліну көбейеді, кептіруді жылдамдатады, арам шөптерді жоюға мүмкіндік туғызады. Топырақ арқылы тәулігіне 12 сағ тығыздығы 0,1 А/м тұрақты немесе тығыздығы 5 А/м өнеркәсіптік жиілікті айнымалы ток өткізумен көк массаның өнімін 40 % жоғарылатуға болады. Токтар тығыздығы көрсетілген мәндерден жоғары болса, өсімдікке қысым көрсетіледі және өнім төмендейді.

Тамыр жүйесі аймағындағы токтар топырақтың қоректену үрдістеріне, ал атмосферадағы токтар фотосинтезге әсер етеді. Токтың әсер етумен топырақтың нәрлі заттары электролиз болғандықтан өсімдіктерге жеңіл сіңеді, топырақтың микрофлорасы өзгереді, жер бетіне қарай он иондар ағыны (атмосфералық токтар) ұйымдастырылады. Жермен салыстырғандағы атмосфера потенциалын жасанды туғызып (мысалы, қоректеңдіру көзінің теpic полюсіне қосылған метал торды өсімдіктер үстімен тартып, ал сол уақытта он полюс жермен қосылған болса), өсімдіктер дамуын қаркындатуға немесе оларға қысым көрсетуге болады.

Электростимуляция. Тұқымды егу алдыңда өңдеу олардың ену энергиясын, шығымдылығын, дақылдардың өнімділігін, ауа райының қолайсыз жағдайларына төзімділігін жоғарылатуға, өсіп-өну және даму кезеңін қысқартуға қажет болады. Тұқымдарды қоздырғанда клеткалардың бөлініп көбейеді, ылғалды жұту жоғарылайды және табиғи электр-физикалық факторлардың (күн радиациясының, температуралық және т.б.) жеткіліксіз әсер етуін өтемдейді.

Тұқым конденсатор астарларының аралығына салынады. Астарлар арасында кернеулігі 100…400 кВ/м жоғары немесе төмен жиілікті электрлік өpic тудырылады. Әсер ету экспозициясы (өңдеу уақыты) 20…180 с, энергетикалық сыйымдылығы 30…60 Вт·сағ/т. Лабораториялық-далалық және өндірістік сынаулар осындай өңдеудің көптеген ауылшаруашылық дақылдарына тиімді екенін дәлелдеді. Мысалы, дәнді дақылдардың өнімділігі 10…15 %-ға, жүгері көк массасынын өнімділігі 25 %-ға жоғарылаған, өнімнің сапасы жақсартылған, өciп-өну және даму кезеңі қысқартылған.

Тұқымды өңдеуге жоғары жиілікті кептіру қондырғыларын пайдалануға болады: ток жиілігі 1…2450 МГц, өpic кернеулігі 10^4 В/м шамасында, экспозиция 12…120 с, энергетикалық сыйымдылығы 22…24 кВт∙сағ/т. Операцияны егуден 7…30 тәулік бұрын және тұқымды аздап кептірумен бірге өткізеді. Бақылау тәжірибелері тұқым шығымдылығының 10…15 %-ға жоғарылайтындығын анықтады.

Тығыздығы үлкен болатын токтардың өсімдіктерге қысым көрсетуін электроплазмолизде және арам-шөптерге қарсы күресуде пайдаланады.

Клетка протопластысының оның қабықшасынан қабатталып бөлінуі протоллазмалық қысылуымен қоса өтеді. Бұл құбылыс плазмолиз деп аталады. Оны механикалық, термиялық, электрлік және басқа әдістермен тудыруға болады. Электроплазмолизге өнеркәсіптік немесе жоғары жиілікті айнымалы токтар немесе тұрақты полярлы токтар импульсі керек болады. Өңделетін массаны электролиз өнімдерімен ластау мүмкіндігіне байланысты тұрақты ток пайдаланылмайды.

Электроплазмолизді электроплазмолизатор деп аталатын, көбінесе жаныштап үгітетін типтік арнайы құрылғыда өткізеді. Бұл бip-бipiнe қарама-қарсы айналатын екі метал цилиндр; екеуінің арасындағы саңылауға өсімдік масса түседі. Масса саңылаудың ұзындығы бойынша бірқалыпты өңделуі үшін, бір білік бip-бipiнен оқшауламалық дисктермен бөлінген бірнеше секциялардан орындалады.

Өндipicтік жиілікті айнымалы токпен өңдегенде энергетикалық сыйымдылық критерийі бойынша оңтайлы параметрлер: өpic кернеулігі 70 кВ/м, материалдың өту жылдамдығы 30 м/с, электродпен түйісетін аймақтағы масса тығыздығы 1000 кг/м^3 қабат биіктігі 5…6 мм. Осы жағдайда энергия шығыны 0,6 кДж/кг немесе 16 кВт·сағ/т шамасында болады.

Ауа райы қолайлы болса, шөпті далада электрлік өңдегенде пішендемеге салынатын массаны бip тәуліктен кейін алуға болады; бұл өңделмеген шөпті кептіргеннен 1,5…2 есе жылдамырақ, сонымен бірге нәрлі заттар шығыны 25…50 %-ға кемиді.

Ауылшаруашылық өнімдерін электрлік өңдегенде шырын шығуы: жүзімде 2…6 %-ға, алманы 5…12 %-ға, асханалық қызылшаны 15…18 %-ға өседі. Электр тоғы көмегімен жылыжайда өсетін көкөністер сабағынан шырын ағызып алынады. Шырын қоректендіретін ерінділерді дайындауға қажет минералды заттарды қайтадан алуға пайдаланылады. Сондай-ақ шөпті жасанды тәсілмен кептіргенде оны алдын ала электр тоғы көмегімен өңдейді

Өнеркәсіптік жиілікті немесе өте жоғары жиілікті токтармен өңдеу арамшөптерге қарсы күресуге көптеген елдерде пайдаланылады.

Өнеркәсіптік жиілікті токпен өңдеуде трактор базасында орындалған мобильді құрылғыларды пайдалану ұсынылған жалпы техникалық шешім болып саналады. Трактордың қуатты беліп алу білігінен электр генераторы айналмалы қозғалыска келтіріледі. Генератор жоғарылатқыш трансформатордың, бipiнші реттік орамасына жалғанады. Екінші реттік ораманың шықпалары электродтармен қосылады. Электродтық жүйенің үш варианты кең қолданылады. Бірінші вариантта ток мына тізбек бойымен өтеді: топырақ, бетінің үстімен жылжитын аспалы электрод- өсімдік сабағы-тамырлар жүйесі топырақ-жер калындығымен немесе оның бетімен жылжитын жepлecтipiлгeн (жермен қосылған) электрод. Екінші вариантта ток бip аспалы электродтан екінші электродқа екі өсімдіктің сабағы мен тамырлар жүйесі және олар аралығындағы топырақ арқылы өтеді. Үшінші вариантта ток екі жерлестірілген электродтар арасындағы топырақ және оның ішіндегі өсімдіктердің тамырлары арқылы өтеді. Аспалы электродтар қызметін тарақтар, пластиналар, сымдар, стержендер, ал жерлестірілген электродтар қызметін түрендер (лемехтер), қультиватор табандары, жер тығыздағыштар (катоктар) атқарады. Мысалы, арамшөптерге қарсы күресуде аспалы электродтар ретінде алым ені 0,5 м болатын пластиналар және стержендер, ал жерлестірілген электродтар ретінде диаметрі 10 см және массасы 6,6 кг жер тығыздағыштар пайдаланылған. Электродтар аралығындағы кернеу 2…5 кВ. электродтық жүйенің жылжу жылдамдығы 1…4 км/сағ. Арамшөптер пicy фазасына жеткенге дейін жердің жоғарғы қабаты кеуіп қалғанда (өсімдіктер кедергісі минималь, ал топырақтар кедергісі максималь) өңделді. Меншікті қуат 8…17 кВт/м және электр энергиясының меншікті шығыны 20…90 кВт·сағ/га болғанда учаскенің арамшөптенуі 80…90 %-ға төмендеді.

Арамшөптер тұқымдарына қарсы күресуге өте жоғары жиілікті қондырғыларда пайдаланылады. Өңдеуді немесе «арандату» режимінде, яғни тұқымның көктеуіне жағдай жасайды және содан соң өсімдіктерді әдеттегі жер жыртатын құрылғылармен жояды немесе тұқымдарға тікелей әсер етеді. Құрылғылар-мобильді, қоректендіру көзі — трактордың қуатты бөліп алу білігінен жұмыс істейтін генератор.

Генераторда алынатын ток өте жоғары жиілікті токқа түрлендіріледі және фидерлік жолмен сәулелендіргіш — антеннаға беріледі. Өңдеуде экспозиция 1,45 с, электрлік өрістің кернеулігі 115 кВ/м, ток жиілігі 2450 МГц, құрылғының жылжу жылдамдығы шамамен 0,2 км/сағ, алым ені 1 м, бұл режимдегі өте жоғары жиілікті генератордың қажетті қуаты 26 кВт.

11.7. Топырақты электрлік мелиорациялау

Сорға айналған топырақта өсімдіктерге қысым көрсететін уытты тұздар болады. Белгілі технологиялар бойынша осындай топырақтарды тұщы сумен жуып тазартады. Су шығыны 5…30 мың м^3/га, үрдіс 6…8 айға созылады.

Тұзсыздандыруға электр тоғын пайдаланғанда судың қажеттілігі және жуып тазарту уақыты айтарлықтай қысқарады, электроосмостың әсерінен сорға айналған топырақтың сүзгілік қабілеті жоғарылағанынан үрдістің қаркындылығы артады, электролиз әрекетінен ортанық pH көрсеткіші өзгepyi және электр өрісінде масса алмасу үдерicтepi үдеуі (салдарынан) себебінен тұздардың еpiгiштiгi өседі. Бұл еритін уытты тұздарды топырақтың жоғарғы қабатынан төмен жатқан қабаттарына қысып шығару мүмкіндігін тудырады, ал төмен қабаттардан тұздар құрғату (сорғыту) жүйелері көмегімен ағызып алынады.

Далалық жағдайларда электрлік мелиорацияны мынадай тәртіппен орындайды. Бөлінген учаскелерді (чектерді) әдеттегі технологияны пайдаланып тұщы сумен жууға дайындайды. Содан кейін электродтарды (анодтар мен катодтарды) монтаждайды. Электродтар ретінде диаметрі 35…70 мм метал түтіктер немесе стержендер пайдаланылады. Әдетте, катодтарды (3…5 м) анодтарға (0,6…1,8 м) қарағанда, терең орналастырады. Катодтар мен анодтар жеке сызық бойымен орнатылады. Сызықтағы бip таңбалы электродтар аралығындағы қашықтық 10…20 м, ал сызықтар арасындағы қашықтың 40…80 м.

Чектерді сумен толтырғаннан кейін бip таңбалы электродтар қатары ток түзеткіш құрылғыға қосылады. Тұрақты ток кepнeyi 75…100 В, топырақтағы ток тығыздығы 1…10 А/м^2, электр энергиясының шығыны 5…20 мың кВт·сағ/га. Жуып тазартуға қажетті су мөлшері шамамен үш есе азаяды, үрдіс 1…2 айға созылады.

Электр тоғының ерекше қасиеттерін пайдаланып, ток жиілігін және пішін коэффициентін өзгертумен жуып тазарту уақытын және тұзсыздан-дыруға энергия шығынын азайтуға болады. Мысалы, токтың симметриясыз қос полярлы импульстерін пайдаланып уытты иондарды 2…10 есе тез кетіреді, су шығынын азайтады, энергия шығынын 2…3 есе кемітеді.

Eгic шаруашылығын қарқынды дамытудың болашақтағы бағыты — топырақты суаратын суды немесе қоректендіретін ертінділерді (жылыжай-лар мен көшетжайларда) микроэлементтермен (мыспен, марганецпен, кобальтпен және т.б.) байыту. Микроэлементтер тиicтi материалдардан жасалынған анодтарды еріткенде алынатын иондар түрінде өңделетін ортаға енгізіледі Осы тәсілмен топырақты байыту жер жырту кезеңінде арнайы жұмыс органы бар соқа көмегімен орындалады.

Электроосмос нәтижесінде соқада (катодта) ылғал қабыршағын тудырып және анод ретінде соқаның шым аударғышын пайдаланып, топырақ өңдейтін машиналардың тарту күшін 10…15 %-ға төмендетуге болады. Электросмос құбылысын топырақты, жерді және көңді құрғатуға пайдаланады. Мысалы, егер анод пен тесік-тесік катодтың арасына көңді салсақ, электроосмостық ағын көң құрамындағы ылғалды катод арқылы алып шығады. Бұл тәсілдің кемшілігіне электр энергиясы шығынының көптігі жатады.

11.8. Жөндеу өндірісінде пайдаланылатын электр-химиялық әдістер

Өңдеудің электр-химиялық әдістерш бұйымдарға каптау қондырғында, штамптар, пресс- және құю қалыптары бeттepiн жетілдіріп өңдегенде, қатты қорытпалардан жасалынған пластинкатары бар кесетін аспаптарды қайрағанда, күрделі пішінді бұйымдарды пішіндеуде, дөңгелек, тік бұрышты және фасонды тесіп өтетін тесіктерді алғанда, бөлшектерді қышқылмен өңдегенде және майдан тазартқанда пайдаланады.

Жөндеу өндірісінде пайдаланылатын материалдарды электр-химиялық өңдеу әдістері электролиз құбылыстарына негізделінген. Гальванотехникалық тәсілмен бұйым бетіне шөгетін анод металынан катодқа бұйымды пішіндейді. Катодтық қышқылмен өңдегенде бұйым — катодты оның бетінде бөлініп шығатын cyтeгi көпіршектерімен тазартады. Көпіршектер бұйым бетінен майлар мен ластануларды кетіреді. Электролиттік анодтық қышқылмен өңдегенде және жылтыратқанда бұйым анод болады, оның беттік қабаты тазартылады және де тегістеледі жалтырайды. Анодтың электролиттік epiтy әдісімен бұйымға қандай болса да күрделі пішін беруге болады.

Гальванотехникада гальваностегияны және гальванопластиканы ажыратады.

Гальваностегия — коррозиядан қорғау, сәндік қаптама алу, бөлшектердің бepiктігін арттыру (мыстау, алтындау, никельдеу) үшін бұйымға металдың жұқа қабатын (5…30 мкм) қондыру.

Гальванопластика — көркемдік кәсіпте және полиграфияда пайдаланылатын бұйымдарды металдың қалың қабатымен қаптау. Қондырылатын қабат пен төсеніш арасындағы іліністі жақсарту үшін бұйым бeтi таза, тотықтарсыз және майсыз болуы қажет.

Жөндеу өндірісінде жергілікті темірлеумен, хромдаумен, никель-кобальтты қаптауды қондырумен бөлшектерді қалпына келтіреді. Бұл металдарды стационар ванналарда шөгіндіреді: үрдіс ток бойынша металдың жоғары шығуымен (75…95 %), шөгудің үлкен жылдамдығымен (0,25…0,3 мм/сағ) сипатталады.

Жергілікті темірлеу саңылаусыз ванналарда өткізіледі (11.5-cуpeт).

Сурет-11.5. Отырғызу орындарын темірлеуге арналған сайманның сұлбасы:

 1 – қоректендіру блогі (ВАС-600/300 түзеткіш); 2 — шықпалар; 3 — анод; 4 — электролит; 5 – қалпына келтірілетін бөлшек; 6 — табан; 7 — гайка; 8 – тipeктік штифт; 9 — бастырықтық фланец; 10 — резинке тығыздауыш

Өндірістік жағдайларда электролиттік аз көмipтeктi болаттың метал жоңқаларын тұз қышқылының ертіндісінде өңдеумен (қаныққанға дейін) дайындайды. Каустик соданық 10 %-дың ертіндісінде 60….70 с температурада жонқанық майын кетіреді және оны ыстық сумен ұқыпты жуады.Содан соң ішінде дистиллирленген су және тұз қышқылы (2:1 қатынасында) бар ыдысқа (қышқыл әcepiнe төзімді) жоңқаны аздаған мөлшермен салып отырады және 30…40°С температурада сутегінің бөлініп шығуы тоқтағанға дейін өңдейді.

Тұндырғаннан кейін электролитті шыны-мата арқылы сүзгімен өткізеді және оның тығыздығын ареометрмен тексереді.

Темірлеуді температура 35…40°С және ток тығыздығы 1…1,5 кА/м^2:

τ=(10^2 ∙h∙ρ)/((α∙j_к∙η_т ) ), (11.8)

мұндағы h — тeмip қабаттың қажетті қалындығы, м; ρ=7820 кг/м^3- темip тығыздығы; α=1,042∙10^(-3) кг/(А·сағ) — темірдің электр-химиялық эквиваленті; j_к — токтың катодтық тығыздығы, А/м^2; η_т=75…85 % — ток бойынша метал шығуы — тәжірибе кезінде алынған зат мөлшерінің Фарадей заңы бойынша анықталған есептік мөлшеріне %-ды қатынасы.

Электролизер параметрлерш анықтауда электр-технологиялық, жылулық, гидравликалық, механикалық және басқа есептеулер орындалады. Электр-технологиялық есептеуді орындау тәртібі:

1. Қажетті өнімділікті (шөгу жылдамдығын) белгілейді, m, кг/с.

2. Фарадей заңы негізінде электролизердің тоғын, А, анықтайды:

I=(96485∙m∙n)/((A∙η_т ) ) , (11.9)

мұндағы 96485 — Фарадей саны, Кл/моль; n — заттың валенттілігі; A — заттың атомдық массасы.

Өңдеу шарты бойынша ұсынылатын ток тығыздығын j_оңт, А/м^2, белгілеп электродтар ауданын анықтайды:

S=I/j_оңт (11.10)

Электролизерге берілетін кернеу мәнін есептейді:

U_эл=E_р+E_п+U_э+U, (11.11)

мұндағы E_р — ыдырату кернеуi (анодтық және катодтық реакциялардағы потенциалдар айырымы), В; E_п — анодтық және катодтық асқын кернеулердің қосындысы, В; U_э=IR_н — элeктpoлиттегі кернеу түcyi, В; R_н — электролиттің (жүктеме) кедергісі, Ом; U=I(R_ш+R_(түй.)+R_э) — шиналаpдағы, түйіспелердегі және электродтардағы кернеу түcyi, В.

Электролиздің ванна жұмысының тиімділігі заттың энергия бойынша q_э және ток бойынша η_т шығуына тәуелді келеді:

q_э=(α∙η_т)/(U_эл∙100) , (11.12)

Егер алынатын метал мелшері айтарлықтай болса, өңдеу жылдамдығы төмендейді, өйткені, анодта реакция өнімдері бөлініп шығады. Осы кемшілікті жою және үрдістің жоғары өнімділігін қамтамасыз ету үшін реакция өнімдерін өңделетін бұйым — анод бетінен үзіліссіз алып тұру қажет, яғни депассивацияны өткізу керек. Оны екі тәсілмен орындауға болады: немесе электродтар аралығындағы кеңістікті пассивация өнімдерінен жуып тазалайтын ағынды электролиттің күшті шапшаң ағуымен (11.6-сурет), немесе механикалық жолмен (11.7-сурет). Бірінші жағдайда үрдісті анодты-гидравликалық өлшемдік өңдеу деп атайды, ал екінші жағдайда — анодты-механикалық өңдеу.

Сурет-11.6. Анодты-гидравликалық өңдеу сұлбасы (анодтық катод пішіні суретін қайталау):

1 — электролит; 2 — аспап; 3 — еру өнімдерінің қабыршағы; 4 — дайындама

Сурет-11.7. Таза анодты-механикалық өңдеудің сұлбасы:

1 — катод; 2 — электролит; 3 — анодта түсірілген катод пішіні; 4 — анод

Ажарлаумен анодты-гидравликалық өңдеуде ток тығыздығы 0,5…0,2 А/см болады, басқа операцияларда 50…2000 А/〖см〗^2 жетуі мүмкін, электродтардағы кернеу 10…30 В, электролит жылдамдығы 4…5 м/с, алынатын металдың меншікті көлемі 8…16 〖см〗^3/(кВт·сағ), болаттарды өңдегенде мeншiкті энергетикалық сыйымдылық 6…25 кВт·сағ/кг.

Анодты-механикалық таза және өрнеулік өңдегенде ток тығыздығы 0,5…10 А/〖см〗^2; алғашкы өңдеуде — 100…500 А/〖см〗^2; электродтардағы кернеу — 2…36 В.

Электр-химиялық өңдеуге арналған қоректендіру көздеріне (түрлендіргіштерге) мынадай талаптар қойылады: шықпалық кернеу 12…115 В; номиналь ток 100…25000 A; шықпалық кернеуді бірқалыпты және үлкен шекте (нөлден номиналь мәніне дейін) реттеу; шықпалық параметрлерді (кернеуді, гальваникалық ваннадағы токтың күші мен тығыздығын барлық диапазонда) автоматты тұрақтандыру; тұрақты және айнымалы ток жағынан қысқаша тұйықталудан, сондай-ақ тиристорларды асқын жүктелуден және қызудан қорғау; шықпалық токты автоматты реверстеу; гальваникалық ваннаға жақын орналастыру мүмкіншілігі.

Алты фазалы сұлба бойынша түзететін тиристорларда орындалған және теңдеу реакторы бар ВАК және ВАКР сериялы түрлендіргіштер пайдаланылады (11.5-кесте).

Кесте-11.5. Түрлендіргіштердің негізгі техникалық мәліметтері

Маркасы Номинал ток, А Номинал кернеу, В Ең үлкен шықпалық кернеу, В Шықпа-лық қуат, кВт п.э.к cosφ Масса, кг

ВАК-100-12 100 12 13,2 1,32 0,78 0,83 135

ВАКР-100-12 100 12 13,2 1,32 0,78 0,83 145

ВАК-100-24 100 24 26,4 2,64 0,83 0,83 175

ВАК-100-36 100 36 39,6 3,96 0,83 0,83 250

ВАК-320-18 320 18 19,8 6,34 0,79 0,83 220

ВАКР-320-18 320 18 19,8 6,34 0,79 0,83 230

ВАК-630-12 630 12 13,2 8,32 0,82 0,84 250

ВАКР-630-12 630 12 13,2 8,32 0,82 0,84 260

Түрлендіргіштің құрылымдық сұлбасы 11.8 — суретте берілген.

Сурет-11.8. Түрлендіргіштің құрылымдық сұлбасы: КҚ — коммутация құрылғысы; Т — трансформатор; ВБ — вентильдік бөлім; Р — реактор; БЖ — басқару жүйесі; КЖ — қорғау жүйесі

Коммутация құрылғысы КҚ күштік тізбекті коммутациялауға пайдаланылады және сонымен бірге, түрлендіргіштің қорғау жүйесінің атқарушы органының бipeyi болады, әдетте, КҚ автоматты тез әрекет ететін айырғылармен жинақталады.

Трансформатор T кірмелік және шықпалық кернеулерді сәйкестендіруге, сондай-ақ қоректендіретін торап пен жүктемені гальваникалық айыруға арналған. Трансформатор параметрлері негізінде түрлендіргіштің күштік сұлбасының типімен және оның сипаттамаларымен, жүктеменің түрімен және жұмыс режимімен анықталады.

Күштік вентильдік бөлім ВБ — түрлендіргіштің негізгі бөлігі. Ол электр энергиясының барлық ағынын түрлендірудің және басқарудың негізгі функциясын орындайды. Тегістейтін реактор Р ток толықсуын төмендетеді.

Басқару жүйесі БЖ түрлендіргіштің шықпалық параметрлерін басқаруды, реттеуді (соның ішінде автоматты режимде де) жүзеге асырады; сонымен қатар ол қорғау жүйесінің бipiншi реттік түйіспесіз атқарушы органы да болуы мүмкін.

Қорғау жүйесі ҚЖ негізінде күштік вентильдік бөлімді қорғауды қамтамасыз етеді; ҚЖ функциясына жүктемені апаттық және технологиялық асқын жүктелуден қорғау да кіреді.

Түрлендіргішті басқаруға және шықпалық параметрлерді реттеуге басқару сұлбасы ойлап құрастырылған (11.9-сурет).

Сурет-11.9. Түрлендіргіштерді басқарудың құрылмалық-функциялық бірыңғайландырылған жүйеci: ББ — басқару блоғы; КД — қоректендтру жүйесі; ИФБЖ – импульсті-фазалық басқару жүйесі; ШК — шықпалық каскадтар; АРЖ — автоматтық реттеу жүйесі; ҚСЖ — қорғау және сигналдау жүйесі; СШ — сигналдау шамдары; НРТ — нөлдік реттілік трансформатор; Р және Р_1 — реттегіштер; Д_1 және Д_2 — ток және температура датчиктері; U_(к.б.т) және U_(к.б.к) — шықпалық ток және кернеу бойынша кepi байланыс

Осы типті басқару құрылғыларының негізгі функциялары: автоматты ток күшін шектеумен шықпалық параметрлерді қолмен реттеу; шықпалық кернеуді, токтың күші мен тығыздығын автоматты тұрақтандыру; реверсивті эксплуатациялау режимдерінде тікелей және кepi түзетілген токтың немесе кернеудің амплитудасы және ұзақтылығы, сондай-ақ импульсті эксплуатациялау режимдерінде ток импульстерінің және олар арасындағы үзілістердің (кідірістердің) амплитудасы мен ұзақтылығы бойынша басқару; түрлендіргіштерді ток бойынша асқын жүктелулерден, қысқаша тұйықталудан, тиристорлардың асқын қызуынан қорғау; түрлендіргіштер тізбектерінің күйлерін (жұмыс түрін, жүктемедегі ток бағытын, қоректендіретін электр торабы кернеуінің берілуін және т.б.) индикациялау; қорғаныстың әртүрлерінің icкe қосылуын басқару; автоматтандырылған технологиялық үрдіс жүйесінде ЭЕМ көмегімен түрлендіргіштің шықпалық параметрлерін басқару.

Бақылау сұрақтары

1. Электролиз дeгeнiмiз не? Физикалық мәнін түсіндіріңіз және пайдалану облыстарын атаңыз.

2. Электрокоагуляция дегеніміз не? Физикалық мән-мағынасын түсіндіріңіз және пайдалану облыстарын атап өтіңіз.

3. Электродиализ дегеніміз не? Физикалық мәнін түсіндіріңіз және пайдалану облыстарын атап шығыңыз.

4. Мал азығын электр тоғымен өңдеу үрдісіңің мән-мағынасын түсіндіріңіз.

5. Ауыл шаруашылық орталар мен жабдықтарды залалсыздандыру қондырғыларын, атап көрсетіңіз.

6. Ветеринарияда электр тоғының қандай физиологиялық әрекеттері пайдаланылады?

7. Электр тоғы тұқымдар мен өсімдіктерге қандай әрекеттер жасайды және олар технологиялық үрдістерде қалай жүзеге асырылады?

8. Топырақты электр тоғы көмегімен тұзсыздандыру үрдісінің физикалық табиғатын түсіндіріңіз.

9. Жөндеу өндірісінде пайдаланылатын электр-химиялық әдістердің және оларға негізделінген технологиялық үрдістердің физикалық табиғатын түсіндіріңіз.