Nhiều khách hàng thắc mắc rằng tại sao các tấm điện cực trong máy lọc nước Ionia lại ở dạng mắt lưới? Vì nhiều hãng khác, các tấm điện cực ở dạng nguyên khối. Liệu tấm điện cực dạng mắt lưới có điện phân được nước tốt như tấm điện cực titanium nguyên khối? Ionia Việt Nam xin dành bài viết này để chia sẻ lại những thông tin mà tập đoàn Ionia đã lý giải là vì sao họ lại sáng tạo ra các tấm điện cực dạng mắt lưới.
Quan hệ giữa các đại lượng vật lý trong mạch điện phân
Chúng ta xét sơ đồ điện phân đơn giản với 2 tấm điện cực đặt trong buồng điện phân. Quan hệ giữa hiệu điện thế U, điện trở R và cường độ dòng điện I trong mạch điện phân nói trên tuân theo công thức của định luật Ohm như sau:
I = U/R
Trong đó,
U : Hiệu điện thế một chiều đặt vào 2 cực của mạch điện phân
I : Cường độ dòng điện chạy qua mạch điện phân
R : Điện trở của dây dẫn và điện cực. Với máy lọc nước ion kiềm giàu hydro thì để tăng được chỉ số chống oxy hóa ORP cũng như mật độ phân tử hydro có trong nước, ta phải tìm cách tăng cường độ dòng điện I và theo công thức của định luật Ohm nêu trên thì cường độ dòng điện có thể thay đổi được bằng cách điều chỉnh một trong hai đại lượng:
Một là hiệu điện thế U:
Có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi nguồn điện có hiệu điện thế khác nhau cung cấp vào mạch điện phân
Tuy nhiên, cách này chỉ thực hiện trong phòng thí nghiệm còn trên thực tế điện áp một chiều đặt vào mạch điện phân trong máy lọc nước ion kiềm giàu hydro luôn luôn là cố định.
Hai là Điện trở R:
Quan hệ giữa điện trở R và vật liệu cũng như chiều dài dây dẫn và tiết diện ngang của điện cực được thể hiện qua công thức sau:
R= p*(l/s)
Trong đó,
p: điện trở suất đặc trưng cho vật liệu
l: chiều dài dây dẫn
s: tiết diện ngang của điện cực
Như vậy với cùng một chiều dài dây dẫn và cùng một loại vật liệu thì điện trở R có thể điều chỉnh được bằng cách thay đổi tiết diện ngang S của điện cực. Nói cách khác tiết diện ngang S của điện cực càng lớn thì điện trở R càng nhỏ và theo định luật Ohm, cường độ dòng điện I sẽ tăng lên.
Ưu điểm vượt trội của các tấm điện cực dạng mắt lưới
Hình ảnh trên cho chúng ta thấy với hai tấm điện cực có kích cỡ chiều dài, chiều rộng và bề dày như nhau, do kết cấu dạng lưới mà tiết diện mặt cắt ngang của điện cực này (đường gấp khúc màu đỏ) sẽ lớn hơn tiết diện mặt cắt ngang của điện cực dạng tấm phẳng (đường thẳng màu xanh) từ 10% ~ 15%.
Dựa theo công thức về điện trở nêu trên, nếu hai điện cực có cùng vật liệu (Platinum-Titanium), cùng chiều dài dây dẫn, cùng kích cỡ điện cực (Dài x Rộng x Chiều dày) thì điện cực nào có tiết diện ngang (kích thước mặt cắt ngang) lớn hơn sẽ cho điện trở R nhỏ hơn. Như vậy điện cực dạng lưới sẽ có điện trở R nhỏ hơn điện cực dạng tấm phẳng và theo công thức của định luật Ohm, điều đó dẫn đến là cường độ dòng điện I trên điện cực loại này sẽ cao hơn cường độ dòng điện trên điện cực dạng tấm phẳng ở cùng một mức điện áp U đặt vào buồng điện phân.
Ở cùng một mức điện áp thì với cường độ dòng điện I lớn hơn sẽ giúp cho điện cực dạng mắt lưới tạo ra nước ion kiềm có chỉ số chống oxy hóa ORP và mật độ phân tử hydro có trong nước cao hơn loại điện cực dạng tấm phẳng
Kết quả kiểm tra thực nghiệm kiểm chứng mối liên hệ giữa điện trở R và tiết diện điện cực S
Bảng kết quả thử nghiệm dưới đây được thực hiện bởi phòng nghiên cứu của tập đoàn Ionia tại Hàn Quốc với các điều kiện thử nghiệm như sau:
Thiết bị thí nghiệm : Bình điện phân loại 2 điện cực âm (-) và dương (+)
Chiều dài và vật liệu dây dẫn : Cùng loại và cùng 1 điều kiện thử nghiệm trong phòng thí nghiệm
Mức nước ion kiềm thử nghiệm : Mức 1, Mức 2 và Mức 3
Lưu lượng nước đầu ra : Kiểm tra ở mức 1.8l/ phút và 2.3l/ phút
Kích cỡ hai loại điện cực : 120mm x 60mm x 1mm (Dài x Rộng x Chiều dày)
Các thông số nước nguồn đầu vào ở thành phố Bucheon – Nhà máy của công ty Ionia tài Hàn Quốc
Tổng lượng chất rắn hòa tan trong nước (TDS): 94.3
Độ pH của nước nguồn : 7.3
Chỉ số chống oxy hóa ORP trong nước nguồn : 389mV
Độ dẫn điện riêng của nước nguồn : 140µs/cm
Kết quả thử nghiệm nước ion kiềm tại mức lưu lượng 1.8l/ phút
Kết quả thử nghiệm nước ion kiềm tại mức lưu lượng 2.3l/ phút
Kết luận rút ra từ đo đạc thực nghiệm
Dựa vào bảng kết quả trên, ta thấy lưu lượng nước càng lớn (2.3l/ phút so với 1.8l/ phút) thì thời gian nước tiếp xúc với điện cực càng ít, dẫn đến chỉ số chống oxy hóa ORP cùng lượng phân tử hydro có trong nước càng giảm, còn độ kiềm pH không có nhiều thay đổi.
Nếu ở cùng một mức điện áp đặt vào bình điện phân, nhờ kết cấu vật lý đặc biệt mà điện cực dạng lưới cho cường độ dòng điện lớn hơn điện cực dạng tấm phẳng có cùng kích cỡ. Hệ quả là chỉ số chống oxy hóa và lượng phân tử hydro trong nước của máy lọc nước ion kiềm sử dụng điện cực lưới sẽ cao hơn máy ion kiềm sử dụng điện cực tấm phẳng có cùng kích thước điện cực.
Điện cực dạng mắt lưới của Ionia nhờ hiệu quả về kết cấu mà có một số ưu điểm vượt trội sau:
Cho phép chế tạo với kích thước nhỏ gọn, tiết kiệm điện năng, giảm nhiệt lượng trên bề mặt điện cực giúp kéo dài tuổi thọ của điện cực cũng như chất phủ Platinum trên bề mặt điện cực.
Thiết kế đặc biệt kiểu mắt lưới kết hợp với công nghệ làm sạch tự động độc quyền DARC giúp giảm tối đa lượng khoáng chất bám lên bề mặt điện cực cũng như tiết diện dọc bên trong các mắt lưới giúp cho ra chất lượng nước vượt trội về chỉ số chống oxy hóa ORP và lượng phân tử hydro có trong nước.
