Пташник Вадим

к.т.н., старший викладач, заступник завідувача кафедри

Львівський національний аграрний університет

м. Дубляни

Наконечна Ольга

студент

Національний університет «Львівська політехніка»

м. Львів

Хаймик Михайло

студент

Львівський національний аграрний університет

м. Дубляни

АЛГОРИТМ КОНТРОЛЮ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОЇ АКТИВАЦІЇ У ДІАФРАГМОВОМУ ЕЛЕКТРОЛІЗЕРІ

Розвиток та модернізація існуючих виробничих технологій є невід’ємною складовою конкурентної боротьби на вітчизняних та закордонних товарних ринках. Сьогодні, для визначення пріоритетних шляхів модернізації існуючих технологічних схем основну увагу приділяють не лише економічним, але й екологічним показникам. Такий підхід підвищує ефективність виробництва, забезпечує безперешкодну сертифікацію підприємства та покращує імідж готової продукції. Разом з тим питання захисту навколишнього середовища та ефективного використання природних ресурсів знаходяться в числі найважливіших наукових завдань, розв’язання яких вимагає ґрунтовного та виваженого підходу.

Електрохімічна активація є одним з сучасних напрямів розвитку екологічно безпечних технологій, який впродовж останніх десятиріч успішно впроваджується у різноманітних галузях виробництва. Позитивний досвід використання електрохімічно активованих розчинів у агропромисловому комплексі як дезінфектантів, миючих засобів, стимуляторів росту тощо наведено у роботах [1–3].

Електрохімічна активація проводиться у протічних та стаціонарних електролізерах, найпростіший з них містить два інертні електроди, занурені у розділені напівпроникною неселективною мембраною камери. У результаті протікання електричного струму на електродах відбуваються електрохімічні реакції за участю води та розчинених електролітів, які зумовлюють зміну фізико-хімічних показників та біологічної активності одержуваних розчинів – католіту та аноліту. Величина цих змін суттєво залежить від конструкції електролізеру, початкових параметрів розчину та тривалості електрохімічної активації [4], тому контроль процесу електрохімічної активації є важливою технічною та науковою задачею.

У більшості стаціонарних електролізерів промислового виробництва для контролю перебігу електрохімічної активації використовують температуру та електропровідність, однак їх значення суттєво залежить від початкових параметрів розчину, що обмежує область їх застосування. У роботі [5] описано спосіб контролю електрохімічної активації за зміною сили струму, що протікає крізь електролізер. Оскільки тривалість активації розчинів обумовлює ефективість їх практичного використання, то метою дослідження є розроблення алгоритму контролю електрохімічної активації за зміною сили струму.

На першому етапі за допомогою цифрового мультиметру отримуємо таблицю даних функціональної залежності сили струму, що протікає крізь електролізер, від часу, яку схематично відображено на рисунку. Другий етап полягає у пошуку аналітичного виразу функції. Для цього визначаємо загальний вигляд емпіричної формули та вагові коефіцієнти. У нашому випадку для цього доцільно використати метод найменших квадратів. На третьому етапі визначаємо характерні точки на графіку. У точці 1 сила струму досягає локального максимуму, що задовольняє умовам , у точці 2 спостерігається перегин кривої залежності , що відповідає умові , а у точці 3 сила струму досягає локального мінімуму, тобто .

Запропонований алгоритм дозволяє безпомилково та з мінімальною часовою затримкою виявити характерні точки графіку, однак для його апаратної реалізації та мінімізації ресурсних вимог доцільно проводити подальші дослідження, скеровані на оптимізацію алгоритму обчислень, зокрема неаналітичними методами та зменшення масиву накопичуваних даних.

Рисунок – Функціональна залежність сили струму від часу активації

Література

1. Плутахин Г. А. Практика использования электроактивированных водных растворов в агропромышленном комплексе / Г. А. Плутахин, А. Г. Кощаев, М. Аидер // Науч. журн. КубГАУ. – 2013. – № 93 (09). – С. 1–15.

2. Бахир В. М. Электрохимическая активация: ключ к экологически чистым технологиям водоподготовки / В. М. Бахир // Водоснабжение и канализация. – 2012. – № 1–2. С. 89–102.

3. Huang Y.-R. Application of electrolyzed water in food industry / Y.-R. Huang, Y.-C. Hung, Sh.-Y. Hsu, Y.-W. Huang, D.-F. Hwang // Food Control. – 2008. – Vol. 19, № 4. – P. 329–345.

4. Гончарук, В. В. Умягчение воды в электролизере с керамической мембраной / В. В, Гончарук, Р. Д. Чеботарева, В. А. Багрий, С. Ю. Баштан, С. В. Ремез // Химия и технология воды. — 2005. — Т. 27, № 5. — С. 460—470.

5. Пат. 73616 Україна, МПК⁸ C 02 F 1/46. Спосіб оперативного контролю завершення процесу електрохімічної активації / І. М. Бордун, В. В. Пташник. – № u201205128 ; заявл. 25.04.12 ; опубл. 25.09.12, Бюл. № 18. – 4 с.