白金電極と銀/塩化銀（Ag/AgCl）参照電極の組み合わせは、浸出溶液の酸化還元電位（ORP）を精密に監視するシステムとして機能します。これらの電極をORPメーターに接続することで、システムは溶液の酸化活性をリアルタイムで測定します。このセットアップは、アルミニウムが実際に溶解しているかどうかに関する重要なフィードバックを提供し、酸化剤（例：H2O2）が枯渇した正確なタイミングを示します。
コアの要点 この電極システムは、化学活性を測定可能な電気信号に変換します。Ag/AgCl電極で安定した基準値を設定し、白金電極で電位変化を検出することにより、プロセスの停滞を防ぎ、化学廃棄物を最小限に抑えるために、酸化剤添加戦略を最適化できます。
各コンポーネントの役割
白金電極：不活性導体
白金電極は、この回路における補助または検出素子として機能します。白金は化学的に不活性で導電性が高いため、過酷な浸出溶液自体とは反応しません。
代わりに、システムが浴内で発生している電子移動活性（酸化還元電位）を測定するための安定したインターフェースとして機能します。これにより、自身の化学的分解による干渉を導入することなく、電流回路を効果的に完了させます。
Ag/AgCl電極：安定した基準
銀/塩化銀電極は、正確な測定に必要な固定された比較点を提供します。これは、塩化銀でコーティングされた銀線で構成され、特定の電解質（通常はAgClで飽和した塩化カリウム）に浸漬されています。
機能するためには、この内部充填液が少量、多孔質接合部（セラミック、綿、またはテフロン）を通してサンプルに漏れ出します。この漏れにより、アルミニウム浸出溶液で発生している変化に関係なく一定の電位を維持しながら、必要な電気的接触が作成されます。
浸出プロセスの監視
酸化活性の追跡
このシステムの主な機能は、浸出環境の酸化強度を評価することです。溶液が酸化剤を豊富に含み、アルミニウムイオンが積極的に溶解している場合、酸化還元電位は特定の活性レベルで維持されます。
白金電極は、浴中の酸化種と還元種の比率を検出します。これにより、オペレーターは化学的条件が浸出プロセスを維持するのに十分な攻撃性を持っていることを確認できます。
酸化剤枯渇の検出
このセットアップの最も重要な用途は、酸化剤（例：過酸化水素/H2O2）が枯渇した時点を特定することです。反応によって酸化剤が消費されると、溶液の酸化還元電位が変動または低下します。
これらの変動を監視することで、反応が遅くなる正確な瞬間を特定できます。このデータは、酸化剤添加を最適化するためのコア方法として機能し、推測や厳格で非効率的なスケジュールに従うのではなく、必要な場合にのみH2O2を追加するようにします。
トレードオフの理解
接合部の詰まりと汚染
Ag/AgCl電極は、接触を維持するために内部電解質が接合部を通してゆっくりと漏れ出すことに依存しています。溶解したアルミニウムや粒子状物質を含む浸出プロセスでは、この接合部が詰まる可能性があり、ドリフトまたは不安定な読み取りにつながります。
電解質干渉
参照電極の内部充填液（通常はKCl）は、微量ながら浸出サンプルに入ります。一般的に最小限ですが、カリウムイオンまたは塩化物イオンが、最終アルミニウム製品の特定の純度要件を汚染する干渉剤として作用しないことを確認する必要があります。
目標に合わせた適切な選択
この監視システムの有効性を最大化するために、特定のプロセス目標に合わせて使用を調整してください。
- 主な焦点がプロセスの効率である場合：反応の停滞を防ぐために、特定の酸化還元電位設定値に基づいてH2O2の添加を自動化します。
- 主な焦点がコスト削減である場合：電位データを使用して、必要な酸化剤の最小有効量を特定し、化学廃棄物を削減します。
- 主な焦点がデータの精度である場合：塩結晶化や粒子詰まりによるドリフトを防ぐために、Ag/AgCl接合部を定期的に点検および清掃します。
信頼性の高い監視は、センサーだけでなく、電圧降下を化学駆動剤を補充するための明確な信号として解釈することにも依存します。
要約表：
| コンポーネント | 役割 | 浸出における機能 |
|---|---|---|
| 白金電極 | 検出電極 | 溶液と反応せずに電子移動と酸化活性を測定します。 |
| Ag/AgCl電極 | 参照電極 | 正確な比較と測定のための安定した基準電位を提供します。 |
| ORPメーター | 信号処理装置 | 電位差を酸化剤濃度に関するリアルタイムデータに変換します。 |
| 酸化剤（例：H2O2） | 化学駆動剤 | 浸出中に消費されます。枯渇は、測定された酸化還元電位の低下によって示されます。 |
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参考文献
- Sugam Shukla, Mari Lundström. Leaching of Waste Pharmaceutical Blister Package Aluminium in Sulphuric Acid Media. DOI: 10.3390/met13061118
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Solution ナレッジベース .
