Гальванотерапия в косметологии. Физиологическое и лечебное воздействие

В первых опытах ученых в емкость с кислотой опускали две металлические пластины: медную и цинковую. Пластины соединяли проводником, после чего на медной пластине появлялись газовые пузырьки, а цинковая пластина стала растворяться. Было доказано, что по проводнику проходит электрический ток. Это исследование начинал итальянский ученый Гальвани, от него и получили название гальванические элементы.

После этого ученый Вольта разработал цилиндрическую форму этого элемента в виде вертикального столбика, включающего в себя набор колец меди, цинка и сукна, соединенных друг с другом, и пропитанных кислотой. Разработанный Вольтом вертикальный элемент полуметровой высоты вырабатывал напряжение, которое мог почувствовать человек.

Гальванические элементы — это источники электрической энергии, вырабатывающие электрический ток методом химического взаимодействия двух металлов в электролите. Химическая энергия в гальванических элементах преобразуется в электрический ток.

Принцип работы

Действие гальванических элементов основано на том, что два разных металла в среде электролита взаимодействуют между собой, в результате чего во внешней цепи образуется электрический ток.

Такие химические элементы сегодня называют батарейками. Величина напряжения батарейки зависит от применяемых видов металлов и от числа элементов, находящихся в ней. Все устройство батарейки расположено в металлическом цилиндре. Электроды представляют собой металлические сетки с напылением восстановителя и окислителя.

Батарейки не могут восстанавливать утраченные свойства, так как в них осуществляется прямое преобразование химической энергии окислителя и восстановителя в электрическую. Химические реагенты при функционировании батарейки постепенно расходуются, а электрический ток уменьшается.

Отрицательный вывод батарейки выполнен из цинка или лития, он теряет электроны и является восстановителем. Другой положительный вывод играет роль окислителя, его изготавливают из оксида магния или солей металлов. Состав электролита в обычных условиях не пропускает через себя электрический ток. При замыкании электрической цепи начинается распад электролита на ионы, что обуславливает появление его электрической проводимости. Электролит состоит чаще всего из раствора кислоты или солей натрия и калия.

Виды и особенности устройства

Батарейки широко используются для питания разных электронных устройств, приборов, цифровой техники и делятся на три вида:

  1. Щелочные.
  2. Солевые.
  3. Литиевые.
Солевые гальванические элементы

Такие батарейки относятся к марганцево-цинковым элементам питания, и являются наиболее применяемыми в настоящее время.

Достоинствами солевых батареек являются:

  • Приемлемые электрические параметры для многих областей использования.
  • Удобство применения.
  • Малая цена ввиду небольших расходов на изготовление.
  • Простая технология изготовления.
  • Дешевое и доступное сырье.

Длительное время этот вид батареек является наиболее популярным, благодаря соотношению качества и цены. Однако в последние годы заводы изготовители уменьшают производство солевых гальванических элементов, и даже отказываются от выпуска, так как требования к источникам питания повышаются производителями электронной техники.

Недостатками солевых батареек являются:

  • Малый срок хранения, не более 2-х лет.
  • Резкое падение свойств при снижении температуры.
  • Резкое уменьшение емкости при повышении рабочего тока до эксплуатационных значений современных потребителей.
  • Быстрое уменьшение напряжения во время работы.

Солевые гальванические элементы в конце своего разряда могут потечь, что связано с вытеканием электролита из-за увеличения объема положительного электрода, который выдавливает электролит. Активная масса плюсового электрода состоит из диоксида марганца и электролита. Сажа и графит, добавленный в активную смесь, повышают электропроводность активной смеси. Их доля равна от 8 до 20% в зависимости от марки батарейки. Для увеличения срока работы окислителя активную смесь насыщают электролитом.

Минусовой электрод изготавливают из очищенного цинка, устойчивого к коррозии. В нем остается небольшая доля кадмия или свинца, являющегося ингибиторами коррозии. Раньше в батарейках в качестве электролита использовали хлорид аммония. Он участвует в реакции образования тока, создает проходимость ионов. Но такой электролит не показал хороших результатов, и его заменили хлоридом цинка с примесями хлорида кальция. Марганцево-кислые элементы работают дольше, и показывают лучшие результаты при пониженных температурах.

В солевых гальванических элементах отрицательным полюсом является цинковый корпус 7. Плюсовой электрод 6 изготовлен из активной прессованной массы, пропитанной электролитом. По центру этой массы находится угольный стержень 5, обработанный парафином для удержания влаги в электролите. Верхняя часть стержня закрыта металлическим колпаком. В сепараторе 4 находится густой электролит. В газовую камеру 1 поступают газы, образованные при работе батарейки. Сверху батарейку закрывают прокладкой 3. Весь гальванический элемент заключают в футляр 2, выполненный из картона или фольги.

Щелочные батарейки

Щелочные элементы питания появились в середине прошлого века. В них в качестве окислителя выступает диоксид марганца, а в качестве восстановителя порошковый цинк. Это дает возможность увеличить поверхность. Для предохранения от коррозии раньше применялось амальгамирование. Но после запрета на ртуть используют очищенные цинковые порошки с добавлением других металлов и ингибиторов коррозии.

Активным веществом анода щелочной (алкалиновой ) батарейки стал очищенный цинк в виде порошка с добавлением алюминия, индия или свинца. Активная смесь катода включает в себя диоксид марганца, ацетиленовую сажу или графит. Электролит алкалиновых батареек состоит из едкого натра или калия с добавлением оксида цинка.

Порошковый анод позволяет значительно повысить использование активной смеси, в отличие от солевых батареек. Алкалиновые батарейки обладают значительно большей емкостью, чем солевые, при равных габаритных размерах. Они хорошо себя показали в работе на морозе.

Особенностью устройства алкалиновых элементов является порошковый цинк, поэтому вместо цинкового стакана используют стальной корпус для положительного вывода. Активная смесь положительного электрода находится возле внутренней стенки стального корпуса. В алкалиновой батарейке есть возможность разместить больше активной смеси положительного электрода, в отличие от солевой.

В активную смесь вставляется целлофановый сепаратор, смоченный электролитом. По центру батарейки проходит латунный отрицательный электрод. Остальной объем между сепаратором и отрицательным токоотводом заполняется анодной пастой в виде порошкового цинка, пропитанного густым электролитом. Обычно в качестве электролита используют щелочь, насыщенную специальными соединениями цинка. Это дает возможность предотвратить потребление щелочи в начале работы элемента, и снизить коррозию. Масса щелочных батареек выше солевых из-за стального корпуса и большей плотности активной смеси.

По многим основным параметрам алкалиновые гальванические элементы превосходят солевые элементы. Поэтому в настоящее время увеличивается объем производства щелочных батареек.

Литиевые элементы питания

Литиевые гальванические элементы применяются в различных современных устройствах. Они выпускаются различных типоразмеров и видов.

Существуют литиевые батарейки и , имеющие между собой большие отличия. Батарейки имеют в составе твердый органический электролит, в отличие от других видов элементов. Литиевые элементы используются в местах, где требуются средние и малые токи разряда, стабильное рабочее напряжение. Литиевый аккумулятор можно перезаряжать определенное количество раз, а батарейки не предназначены для этого, и используются только один раз. Их запрещается вскрывать или перезаряжать.

Основные требования к производству
  • Надежная герметизация корпуса. Нельзя допускать утечки электролита и проникновения внутрь других веществ из внешней среды. Нарушение герметичности приводит к их возгоранию, так как литий является высоко активным элементом. Гальванические элементы с нарушенной герметичностью не годятся для эксплуатации.
  • Изготовление должно проходить в герметичных помещениях с аргоновой атмосферой и контролем влажности.

Форма литиевых аккумуляторов бывает цилиндрической, дисковой или призматической. Габариты практически не отличаются от других видов батареек.

Область использования

Литиевые гальванические элементы обладают более длительным сроком работы, по сравнению с другими элементами. Область применения очень широка:

  • Космическая промышленность.
  • Авиационное производство.
  • Оборонная промышленность.
  • Детские игрушки.
  • Медицинская техника.
  • Компьютеры.
  • Фото- и видеокамеры.

Преимущества

  • Широкий интервал рабочих температур.
  • Компактные размеры и масса.
  • Длительная эксплуатация.
  • Стабильные параметры в различных условиях.
  • Большая емкость.

Электрофорез - физиотерапевтический метод, основанный на совокупности действия гальванического тока и вводимого с его помощью активного вещества.

Это один из древнейших методов в физиотерапии. Около 200 лет назад итальянский физик А. Вольта создал генератор непрерывного тока, а Луиджи Гальвани исследовал его действие для начала на лягушках. Ток в честь исследователя принято называть гальваническим. Очень скоро гальванический ток, как новейшее слово в науке XIX в., стал применяться в медицине и уже примерно 100 лет гальванический ток верно служит косметологам

Применение гальванического тока достаточно разнообразно. В современной косметологии выделяют следующие процедуры: гальванизации электрофорез, дезинкрустацию и ионную мезотерапию.

Гальванический ток - это непрерывный ток с низким напряжением и с низкой, но постоянной интенсивностью, который проходит всегда в одном направлении (не меняет полярности, напряжение 60-80 Вт, сила тока до 50 мА). Воздействие на организм гальваническим током посредством различных электродов называют гальванизацией.

Совокупность действия гальванического тока и вводимого с его помощью активного вещества является основой электрофореза. Электрофорез можно проводить с помощью постоянного (гальванического) тока, а также помощью некоторых видов импульсных токов. В косметологии электрофорез лекарственных препаратов чаще называют ионофорезом. Этот термин не совсем точный (при помощи электрофореза можно вводить не только ионы, но и молекулы, их части, имеющие заряд), но часто употребляемый. Таким образом, технически электрофорез отличается от гальванизации только наличием под электродом лекарственного вещества.

Способность гальванического тока доставлять лекарственные вещества вглубь кожи используется в процедуре "ионной мезотерапии", или ионотерапии.

Ионотерапия представляет собой электрофорез лекарственных веществ при помощистационарных электродов (как активных, так и пассивных). Термин имеет исключительно коммерческий характер, процедура проводится по классической методике электрофореза (процедура проводится без инъекций). Аналогия с мезотерапией помогает возобновить интерес к данному методу. Показания, лечебная тактика и рецептура составления коктейлей соответствуют принятым в мезотерапии схемам с поправкой на форетичность препаратов.

Таким образом, методы, использующие гальванический ток в своей основе, это:

  1. Гальванизация = лечебное действие постоянного тока.
  2. Электрофорез = гальванизация + лекарственное вещество.
  3. «Ионная мезотерапия» = электрофорез стационарными электродами.
  4. Дезинкрустация = поверхностный электрофорез с омыляющими средствами.

Механизм действия гальванизации

В основе действия постоянного тока лежит процесс электролиза. Вещества, находящиеся возле электродов, распадаются на ионы. Существует 2 вида ионов: анионы и катионы. Ионы перемещаются под действием тока: анионы (-) стремятся к аноду, а катионы (+) стремятся к катоду. Молекулы воды распадаются на ионы Н + и ОН. Возле электродов ионы взаимодействуют с водой, образуя продукты электролиза - кислоту и щелочь. Продукты электролиза могут вызывать химические ожоги в месте наложения электродов - щелочной ожог под катодом и кислотный под анодом. Это особенно актуально при использовании стационарно расположенных электродов. Чтобы избежать этого, между электродом и кожей располагают толстую гидрофильную прокладку (продукты электролиза скапливаются на прокладке и кожа остается интактной). После процедуры прокладку нужно промыть или сменить. Изменение концентрации ионов ведет к раздражению рецепторов кожи, при этом возникает легкое жжение и покалывание. Прохождение тока через ткани вызывает поляризацию - накопление ионов на биологических Мембранах.

Электролиз и поляризация оказывают сильнейшее воздействие на ткани и клетки. При определенной концентрации ионов клетки переходят в возбужденное (электрически активное) состояние. Меняются скорость обмена и возбудимость клетки. При этом увеличивается пассивный транспорт крупных белковых молекул и других веществ, не несущих заряда (электродиффузия), и гидратированных ионов (электроосмос). Это означает ускорение клеточного и внутриклеточного обновления: быстрое поступление строительного материала, питательных и регулирующих веществ, а также своевременное выведение продуктов обмена из клетки.

Методика гальванизации

Гальванизация проводится стационарными, подвижными электродами или с помощью ванночек. В процедуре всегда присутствуют два электрода: положительный и отрицательный. Для проведения тока используется физиологический раствор или токопроводяший гель. Следует помнить, что отрицательный и положительный электроды оказывают разное действие на ткани.

Влияние отрицательно и положительно заряженных электродов на различные ткани

Эффекты на различные ткани

Электроды аппарата

Рецепторный ответ

Повышение возбудимости и чувствительности

Понижение возбудимости и чувствительности

Секреторная активность (сальные и потовые железы)

Усиление секреции

Снижение секреции

Сосудистая реакция

Артериальная гиперемия

Артериальная гиперемия

Реакция пор кожи

Открытие пор

Закрытие пор

Изменение кислотности pH кожи

Ощелачивание (повышение рН)

Повышение кислотности (снижение рН)

Механизм действия электрофореза

Известно, что электрический ток вызывает перемещение ионов. Постоянный ток можно сравнить с ветром, который дует в одном направлении и переносит мелкие частицы. Гальванический ток действует непрерывно, а импульсные токи продвигают вещества «рывками». При помощи постоянного тока можно вводить через кожу и слизистые оболочки как мелкие, так и более крупные частицы лекарственных веществ, несущие электрический заряд. При этом заряженные частицы отталкиваются от одноименного электрода и уходят вглубь кожи. Таким образом, с отрицательного электрода вводятся отрицательно заряженные ионы, а с положительного - положительно заряженные. Существуют и амфотерные (биполярные) вещества, их вводят альтернативным током - меняется с (+) на (-). Наибольшая подвижность - у лекарственных веществ, растворенных в воде. Вводимые лекарственные ионы проникают в эпидермис и накапливаются в верхних слоях дермы, из которых диффундируют в интерстиций, эндотелии сосудов микроциркуляторного русла и лимфатические сосуды.

При электрофорезе вещества уходят на глубину до 1,5 см. В зоне воздействия после процедуры образуется «депо», из которого препарат проникает в клетки постепенно. Период выведения различных веществ из кожного «депо» - от 3 до 15-20 ч, что обусловливает продолжительное пребывание активных веществ в организме и пролонгированное действие.

На количество введенного вещества и глубину его проникновения влияют следующие параметры:

  1. Сила тока.
  2. Концентрация препарата.
  3. Длительность процедуры
  4. Физиологическое состояние кожи.

Методика электрофореза

Электрофорез проводится как стационарными, так и подвижными электродами. Необходимо соблюдать единую полярность электрода и вводимого вещества в течение всего курса процедур. Следует помнить, что попеременное использование электродов разной полярности может резко нарушить процесс перемещения заряженных частиц на тканевом и клеточном уровне. В зависимости от того, какие лекарственные или косметические препараты применяют при электрофорезе, процедура может иметь рассасывающее, подсушивающее, тонизирующее и другие действия.

Для проведения процедуры всегда используют два электрода - положительный и отрицательный. Отрицательный электрод называют катодом. Обычно все провода и соединения от отрицательного полюса выполняют в черном цвете. Положительный электрод называют анодом и маркируют красным цветом.

Электроды, которые используются в процедуре, могут быть равными или неравными по площади. На меньшем электроде плотность тока выше и действие его более выражено. Меньший электрод называют активным.

Активным электродом воздействуют на проблемную зону. Пассивный (индифферентный) - электрод большей площади. Обычно он находится в руке пациента или закрепляется на теле. Пассивный электрод может также нести лечебную нагрузку. Можно проводить двуполярный электрофорез - с отрицательного электрода будут попадать в кожу отрицательно заряженные ионы, а с положительного, соответственно, положительно заряженные. Если электроды по площади равны, более выраженные ощущения возникают под отрицательным электродом.

Полярность вещества - заряд его активных частиц. От электрода отталкиваются одноименные ионы и уходят вглубь тканей Поэтому отрицательные ионы вводятся с отрицательного электрода.

Для проведения процедур используется три основных вида электродов: лабильные, стационарные и электроды для гальванических ванночек.

Лабильные электроды используют для скользящей обработки кожи лица, шеи, декольте. Это металлические электроды разной формы. Форма подбирается для удобства работы. Конический электрод обычно используют для проработки зоны вокруг глаз. Сферический или электрод-валик - для щек, шеи и декольте. Лабильные электроды обязательно должны скользить по гелю или водному раствору. Высыхание раствора снижает проводимость кожи и пациент чувствует неприятные покалывания.

Стационарные электроды - токопроводящие пластины, которые закрепляют на коже. Стационарные электроды бывают металлическими (свинцовые или другие металлические пластины), резиновыми (из токопроводящего латекса) и графитовыми (одноразовые пластины графитизированной бумаги). Стационарный электрод находится на коже 10-30 мин. Поэтому под электродом обязательно должна быть прокладка из ткани или бумаги толщиной 0,5-1 см. Прокладку смачивают водой или физраствором. При проведении электрофореза прокладку смачивают раствором лекарственного вещества. Назначение прокладки - улучшить проведение тока и защитить кожу от раздражающих веществ, которые скапливаются под электродами. Прокладку необходимо после каждой процедуры промыть или продезинфицировать. Удобнее использовать одноразовые прокладки.

Электроды для гальванических ванночек представляют собой графитовые пластины, которые укладывают в емкость с водой. В этом случае вся вода или раствор ведут себя как электрод. Впитывание лекарственных веществ в кожу происходит из воды.

Дозирование силы тока

Необходимо ознакомить пациента с характером ощущений в ходе процедуры. Обычно чувствуют равномерное, неболезненное покалывание. При проведении процедур на лице появляется легкий металлический привкус во рту. Силу тока во время процедуры необходимо подбирать именно по субъективным ощущениям, добиваясь их отчетливости и комфортности. В физиотерапии силу тока принято измерять в миллиамперах (мА). Перед проведением процедуры обычно задают целевой диапазон силы тока. Для процедур на лице используют диапазон от 0 до 5 мА, на теле - от 0 до 50 мА. Чувствительность кожи лица к току отличается в разных участках. Шея, нос, и веки обычно более чувствительны, чем щеки и лоб. Порог чувствительности индивидуален и может меняться в течение дня. Если ощущения стали болезненными, следует плавно уменьшить силу тока. При проведении процедуры ионофореза важно учитывать электропроводность тканей. Она зависит от концентрации ионов и интенсивности обмена жидкостей. Роговой слой кожи является главным барьером на пути прохождения тока. Сопротивление его не так велико, как у электроизоляции, но тоже значительно. Проводимость кожи во многом зависит от состояния рогового слоя.

Приведенные выше сведения применяют на практике следующим образом:

  • перед процедурой необходимо проводить обезжиривание кожи;
  • участки кожи с микротравмами могут быть более чувствительными к воздействию током;
  • попадание под лабильный электрод волосков, а также места выхода нервов может давать неприятные ощущения;
  • на разных участках лица (и тела) сила тока для процедуры может быть разной.

Противопоказания к гальванизации.

Назначая электропроцедуры, нужно учитывать состояние здоровья пациента, так как существует ряд противопоказаний к проведению таких процедур.

Противопоказаниями к электрофорезу являются все противопоказания v проведению гальванизации, а также непереносимость вводимого вещества.

Методы проведения процедур

Методика с использованием лабильных электродов применяется как для электрофореза, так и для гальванизации. Особенности применения лабильных электродов следующие:

  • большая площадь охвата - за одну процедуру можно проработать все лицо и шею;
  • точная дозировка силы тока для разных участков лица;
  • зрительный контроль сосудистой реакции при проведении процедуры;
  • простота и удобство в применении;
  • введение меньшего, по сравнению со стационарными электродами, количества вещества.

Перед проведением процедуры следует провести демакияж, обезжирить кожу лица тоником или лосьоном. Полярность активного электрода подбирают в соответствии с полярностью вводимого вещества. Вид электрода выбирают в зависимости от зоны воздействия. Вокруг глаз обычно используют конический электрод, для щек и шеи - конический, для шеи и области декольте - электрод-валик.

Пассивный электрод можно фиксировать на теле, но чаще пациент держит его в руке. Пациента просят снять с рук украшения. Необходимо обернуть цилиндрический электрод влажной салфеткой слоем 0,5-1 см, после процедуры салфетку обязательно нужно сменить или тщательно промыть и продезинфицировать. В ткани накапливаются продукты электролиза. Поэтому, если толщина слоя недостаточна или салфетка не обработана после Предыдущей процедуры, у пациента могут возникнуть неприятные покалывания и раздражение в месте контакта с пассивным электродом.

Активный электрод перемещают по проблемным зонам мелкими круговыми движениями. Нужно следить за тем, чтобы участок под электродом был хорошо увлажнен. На небольшом участке лабильный электрод "работает" 1-2 мин до первых признаков покраснения кожи. Общее время воздействия на лицо и шею - 10-15 мин. После процедуры желательно сделать маску, соответствующую типу кожи. Действие маски после электрофореза более выражено, так как ткани более активны. Кроме того, кожа с незначительным покраснениями от воздействия током за 15-20 мин успевает успокоиться.

Существует несколько способов нанесения лекарственного вещества н кожу при работе лабильными электродами. В первую очередь это связано с удобством работы. Гели и водные растворы быстро высыхают на коже. Чтобы избежать неприятных ощущений и более экономно расходовать пpeпaраты, рекомендуют следующее:

  • Вещества в форме гелей можно наносить на пол-лица или по частям
  • Водные растворы рекомендуется наносить на лицо покапельно. Для этого содержимое ампулы можно переместить в шприц без иголки. Раствор наносится на небольшие участки в процессе процедуры.
  • Гальванизацию лабильными электродами можно проводить по влажной марлевой маске, смоченной активным ампульным концентратом.

Аналогично процедуру проводят по коллагеновым листам.

Применение стационарных электродов.

Ионная мезотерапия.

Особенности применения данной методики:

  • длительное воздействие на проблемную зону (30-15 мин в отличие от 1 мин при лабильной методике);
  • большие, по сравнению с лабильной методикой, глубина проникновения и количество лекарственных веществ;
  • ограниченная площадь воздействия.

Для проведения процедуры применяют многоразовые или одноразовые стационарные электроды. Под электродом обязательно должна быть защитная гидрофильная прокладка толщиной около 1 см. Основные требования к прокладке; она должна соответствовать форме пластины и выступать за ее края не менее чем на 0,5-1 см с каждой стороны. Назначение прокладки - предохранение кожи от ожогов и раздражения кислыми и щелочными продуктами электролиза. Перед процедурой гидрофильную прокладку хорошо смачивают теплой водопроводной водой или раствором используемого препарата. После каждой процедуры прокладку промывают проточной водой и стерилизуют кипячением. Удобнее использовать одноразовые марлевые или бумажные гидрофильные прокладки.

Популярность метода мезотерапии и многолетний опыт использования гальванического тока в косметологии привели к новому подходу в применении фореза лекарственных веществ - ионной мезотерапии. По сути это электрофорез лекарственных веществ при помощи стационарных электродов.

Преимущества данной методики следующие:

  • Ткани не повреждаются и не деформируются. Поэтому никогда не бывает последствий в виде гематом, выраженной отечности или точечных царапин.
  • Безболезненность процедуры. Пациент может испытывать лишь легкое жжение или покалывание под электродами.
  • Вещества в ионизированном состоянии более активны. Поэтому доза ионизированного вещества может быть значительно меньше, чем при инъекционном введении.
  • Не происходит введения в ткани растворителя, в отличие от инъекционного способа, что исключает деформацию тканей и местные расстройства кровообращения. Аллергические реакции, часто зависящие от степени очистки препарата, практически исключены.

Сочетание действия вещества и тока. Под действием гальванического тока усиливается образование биологически активных веществ (гистамина, серотонина, ацетилхолина), активизируются окислительные процессы в коже, ускоряется восстановление эпителиальных и соединительных тканей, изменяется проницаемость биологических мембран. К недостаткам ионной мезотерапии относят ограниченную площадь воздействия и то, что не все вещества можно вводить с помощью тока. Кроме того, некоторым пациентам противопоказаны электропроцедуры.

Достаточно перспективным представляется сочетание ионной и классической мезотерапии - воздействие постоянным током непосредственно до проведения инъекций. Используя этот метод, можно значительно улучшить усвоение веществ в зоне наложения электродов, а также провести предварительное обезболивание.

При проведении ионной мезотерапии два (реже один) активных электрода необходимо разместить на коже лица, а пассивный - на предплечье или в зоне между лопатками. Площадь пассивного электрода должна быть в два раза больше площади активных. Первая процедура - 10 мин, сила тока - до минимальных выраженных ощущений. Последующие процедуры - 15-20 мин.

Полярность активных электродов во время курса процедур не меняется Для активного вещества, проникающего в организм путем электрофореза 5-10% (10-20%), концентрация раствора не должна быть больше 35%.

План проведения процедур на лице:

  • демакияж;
  • молочко;
  • тоник;
  • можно дополнительно - механический или ферментативный пилинг (химические пилинги с электропроцедурой несовместимы, кроме микротоков);
  • дезинкрустация - (-) электродом по раствору-дезинкрустанту;
  • электрофорез по активному веществу (электрод выбирается в зависимости от полярности средства);
  • маска;
  • завершающий крем

У ряда пациентов могут возникать неприятные ощущения в ходе процедуры. Основные причины этих ощущений следующие:

  1. Слишком большая сила тока.
  2. Плохой контакт электрода и кожи:
    • недостаточно плотно лабильные электроды прижимаются к коже;
    • высох гель или раствор под лабильным электродом; для пассивного электрода - недостаточно влажная или тонкая салфетка;
    • под лабильный электрод попадают участки с волосками (например, возле брови).
  3. Нарушение целости кожного барьера:
    • микротравмы (после чистки, мезотерапии, участки очень cyxoй кожи с микротрещинками);
    • зоны воспаления (воспаленные элементы угревой сыпи, ультрафиолетовые ожоги и аллергические реакции);
    • истончение рогового слоя кожи (после поверхностного и срединного пилинга, активного броссажа, маски-пленки).
  4. Накопление продуктов электролиза:
    • для пассивного электрода - тонкая или не обработанная салфетка;
    • для активного электрода - слишком длительное воздействие на одну зону; на небольшом участке лабильный электрод "работает" 1-2 мин или до первых признаков покраснения кожи.

Препараты для электрофореза

В настоящее время косметическая промышленность предлагает различные препараты для электрофореза. Это могут быть ампулированные вещества, гели и растворы. Поляризованные препараты имеют маркировку (+) или (-) на упаковке. Это означает, что вводить их следует с соответствующего полюса. При отсутствии маркировки полярности необходимо сверяться с таблицей веществ для электрофореза.

В косметологии активно используются ампулированные растворы коллагена, эластина, травяные сборы. Эти вещества не обладают подвижностью в электрическом поле. Электрофореза, например, коллагена не происходит. Рекомендуется использовать раствор коллагена в качестве токопроводящего вещества при проведении гальванизации.

Вещества, которые не могут быть введены с помощью тока, с успехом используются в процедурах гальванизации. Косметический эффект таких процедур значительно выше эффекта простого нанесения вещества на кожу зя счет активизации сосудов и увеличения проницаемости клеточных мембран. При проведении ионной мезотерапии (так же, как и классической) можно пользоваться одним готовым препаратом (монотерапия) или составлять коктейли. При одновременном введении вещества часто оказывают более выраженное действие. Такой эффект называют потенцированием.

Существуют определенные правила составления коктейлей для ионотерапии:

  • в виде водных, солевых, реже лекарственные препараты применяют в слабых спиртовых растворов;
  • растворители в коктейле должны быть одинаковыми;
  • концентрация вещества в каждом растворе не превышает 10%;
  • коктейль составляется из ионов одной полярности.

К основным используемым веществам относят следующие:

  • Лидаза - препарат, содержащий фермент гиалуронидазу.
  • Гиалуронидаза вызывает увеличение проницаемости тканей и облегчает движение жидкостей в межтканевых пространствах. Основные показания к применению лидазы - рубцы после ожогов и операций, гематомы; рубцы, спайки, фиброзные изменения в тканях.
  • Биогенные стимуляторы, применяемые в медицинской практике, - препараты из:
    • растений (экстракт алоэ);
    • тканей животных (взвесь плаценты);
    • лиманньх грязей (ФиБС, пелоидин, гумизоль).
  • Аскорбиновая кислота. Одной из важных физиологических функций аскорбиновой кислоты является ее участие в синтезе коллагена и проколлагена и в нормализации проницаемости капилляров.
  • Кислота никотиновая (витамин РР). Оказывает стимулирующее и сосудорасширяющее действие. Гиперемия способствует усилению процессов регенерации и рассасыванию продуктов тканевого распада. Раскрываются резервные капилляры, повышается проницаемость их стенок.
  • Кислота салициловая. Применяют как антисептическое, отвлекающее, раздражающее и кератолитическое средство. Применяется для лечения себореи
  • Неорганические йодиды - калия и натрия йодид. Рассасывающее средство. Способствует рассасыванию инфильтратов и рубцов.
  • Цинк. Применяется как антисептическое и вяжущее средство.

)

применение с лечебной целью постоянного электрического тока невысокого напряжения (30-80 В ) и небольшой силы (до 50 мА ), называемого гальваническим. Гальванический ток в лечебных целях впервые был применен в начале 19 в.

В клетках и тканях под воздействием гальванического тока происходят разнообразные физико-химические изменения, лежащие в основе гальванотерапевтических реакций. В месте непосредственного приложения тока уже во время лечебной процедуры наблюдаются рефлекторно возникающие сосудистые реакции: под анодом в результате расширения сосудов наступает кожи, под катодом расширению сосудов (в основном капилляров) предшествует их кратковременный . Гиперемия кожи держится в течение нескольких часов после процедуры. После продолжительного воздействия гальваническим током тактильная и болевая кожи обычно понижается. Воздействие на нервно-мышечную систему при умеренной плотности тока характеризуется кратковременной («молниеносной») видимой двигательной реакцией в момент и выключения тока,

При расположении электродов в области головы могут возникать реакции, характерные для раздражения не только тактильного, но и других анализаторов - вкусового ( металлического вкуса во рту), зрительного (появление так называемых фосфенов) и др. При поперечном расположении электродов (например, на висках) может возникнуть как следствие раздражения вестибулярного аппарата.

Гальванический ток вызывает и общую реакцию организма. ее в зависимости локализации, интенсивности и длительности воздействия может быть различным. Г. способствует повышению регуляторной функции нервной системы, ускорению регенерации пораженных периферических нервных волокон, мышечной, эпителиальной и других тканей, в тканях усиливаются окислительно-восстановительные процессы и процессы резорбции, улучшается крово- и . Гальванический ток оказывает влияние и на медиаторов (гистамина, дофамина, серотонина и др.) не только в коже, но и во всем организме, о чем свидетельствует изменение их содержания в крови.

При воздействии гальваническим током на кожу в области одного или двух соседних метаметров тела возникают преимущественно местные реакции. например, расположение электродов на коже в области печени и правой подлопаточной области способствует усилению кровотока в сосудах печени и улучшению ее метаболической функции. Гальванический ток влияет и на функциональное состояние эндокринной системы. Так, если электроды накладывают в зоне расположения щитовидной железы, то повышается ее ; при наложении электродов в верхнем отделе поясничной области изменяется функциональное состояние надпочечников и всей симпатоадреналовой системы; в крови повышается содержание адреналина и норадреналина. Под влиянием гальванического тока стимулируется фагоцитарная лейкоцитов и всей системы мононуклеарных фагоцитов, улучшается трофическая функция вегетативной нервной системы и др.

Показаниями для применения Г. являются поражения периферической нервной системы инфекционного, токсического и травматического происхождения (полирадикулоневриты, радикулиты, плекситы, и невралгии различной локализации), последствия инфекционного и травматических поражений ц.н.с.; невротические состояния; гипертоническая и в начальных стадиях; , вазомоторные расстройства, нарушения трофики, функциональные желудочно-кишечные и половые расстройства, хронический и полиартрит, некоторые стоматологические заболевания (стоматиты и пр.) и др.

Основными противопоказаниями для Г. являются новообразования, острые воспалительные и гнойные процессы, нарушения гемостаза, резко выраженный и другие заболевания сердечно-сосудистой системы в стадии декомпенсации, кожные заболевания с обширной зоной поражения, индивидуальная непереносимость гальванического тока.

Для гальванотерапевтических процедур применяют электроды в виде металлической пластинки толщиной 0,3-1 мм (возможна замена металла токопроводящими тканями) и многослойной прокладки из гидрофильной материи толщиной не менее 10 мм ; матерчатая прокладка должна быть больше металлической части электрода на 20 мм с каждой стороны. При влагалищных процедурах применяют электроды в виде стержней из прессованного угля, обернутых марлей. При Г. применяют специальные электроды-ванночки. Для Г. области наружного слухового прохода или носа пользуются марлевыми тампонами, наружные концы которых соединяются с металлической пластинкой электрода, располагаемой около уха или под носом. Прокладки непосредственно перед процедурой смачивают в теплой (37-38°) водопроводной воде и отжимают. Располагают электроды либо на противоположных поверхностях области тела, подвергаемой Г., - поперечно или по диагонали, либо на одной и той же поверхности - продольно (тангенциально). Катодный и анодный электроды могут быть одинаковой площади или один из них может быть меньших размеров. Перед наложением электродов необходимо тщательно осмотреть соответствующие участки кожи. Для предупреждения значительного повышения плотности тока в участках с ссадинами, царапинами и т.д. их смазывают вазелином и покрывают кусочками негигроскопичной ваты, тонкой резины или клеенки. Электроды фиксируют на бинтами (резиновыми, полотняными, марлевыми) или мешочками с песком. Ввиду того что при гальванизации сопротивление кожи в первые 1-2 мин обычно уменьшается, силу тока не следует сразу доводить до заданной величины. Во время процедуры необходимо следить за ощущениями пациента и показаниями миллиамперметра, не допуская превышения заданной силы тока.

Процедуры проводят при плотности тока в пределах от 0,01 до 0,1 мА/см 2 . Детям и людям пожилого возраста процедуры проводят при плотности тока, сниженной на 25-30%. Детям электроды обязательно прибинтовывают. Длительность процедуры от 10 до 30 мин . Повторяют их ежедневно или через день, число процедур на курс от 10 до 25. Курс Г. может быть повторен не ранее чем через 3-4 мес. Повторные курсы обычно короче (до 12-15 процедур).

Общая гальванизация по Вермелю применяется главным образом при гипертонической болезни, атеросклеротическом кардиосклерозе, неврозах и др. Один помещают на межлопаточную область и соединяют с анодом, два других накладывают на икроножные и соединяют с катодом (рис. 1 ); плотность тока 0,05 мА на 1 см 2 площади электрода; длительность процедуры 15-30 мин .

Гальванизация «воротниковой» зоны («гальванический воротник» по Щербаку) применяется при неврозах, гипертонической болезни, нарушениях сна, мигрени, последствиях черепно-мозговых травм и др. Один электрод в форме воротника с концами, достигающими подключичной области, накладывают на надлопаточно-шейную область и соединяют с анодом; второй электрод помещают на пояснично-крестцовую область (рис. 2 ); силу тока, начиная от 6 мА , последовательно через каждые две процедуры увеличивают на 2 мА до 16 мА ; продолжительность процедуры постепенно увеличивают от 6 до 16 мин .

Гальванизация «трусиковой» зоны («гальванический » по Щербаку) применяется при воспалительных заболеваниях органов малого таза, половых расстройствах и др. Один электрод помещают на поясницу и соединяют с анодом, два других - на переднебоковую поверхность бедер и соединяют с катодом (рис. 3 ); плотность тока 0,05 мА на 1 см 2 площади электрода; длительность процедур от 10 до 20 мин .

Гальванизация области лица ( Бергонье) применяется при неврите лицевого нерва, невралгии тройничного нерва и др. Трехлопастный электрод помещают на пораженную половину лица, охватывая зону расположения трех ветвей тройничного нерва, и соединяют обычно с анодом, второй электрод накладывают на противоположное (рис. 4 ); общая сила тока до 5 мА , продолжительность процедуры 10-15 мин .

Гальванизация области головы (глазнично-затылочное расположение электродов, трансцеребральная Г., гальванизация по Бургиньону) применяется при некоторых сосудистых, травматических поражениях и воспалительных заболеваниях головного мозга. Два круглых электрода накладывают на глазницы при закрытых веках и соединяют с анодом; электрод, соединяемый с катодом, помещают на заднюю поверхность шеи (рис. 5 ); общая сила тока до 4 мА , продолжительность процедуры по 10-20 мин .

«Ионные » по Щербаку применяют при гипертонической болезни, неврозах, язвенной болезни и др. Один электрод помещают на наружную поверхность левого плеча и соединяют с анодом, второй - на внутреннюю поверхность плеча и соединяют с катодом (рис. 6 ); сила тока до 15 мА , продолжительность процедуры по 15-25 мин .

Назальная методика - по Гращенкову - Кассилю - применяется при сосудистых, травматических поражениях и воспалительных заболеваниях головного мозга, язвенной болезни, некоторых эндокринных заболеваниях и др. В обе вводят электрод, состоящий из плотно прилегающих к слизистой оболочке марлевых турунд, смоченных теплой водой с концами, выведенными на клееночку или резиновую полоску на верхней губе под носом, и прикрытых влажной прокладкой и поверх нее металлической пластинкой; электрод соединяют проводом с анодом, другой электрод помещают на заднюю поверхность шеи в области нижних шейных позвонков; сила тока до 2 мА , продолжительность процедуры 10-20 мин .

Гидрогальванические четырехкамерные применяются при артритах, полиартритах, полирадикулоневритах, плекситах, полиневритах и др. опускает руки и ноги в ванночки, наполненные теплой водой; электроды ванночек соединяются с соответствующими полюсами аппарата; сила тока до 30 мА , продолжительность процедуры до 20 мин .

Аппараты для гальванотерапии . Источником гальванического тока служат электронный выпрямитель переменного тока осветительной сети с регулировочными и контрольными устройствами. Для процедур местной и общей Г. выпускаются настенно-настольный «Поток-1» (АГ-75), могут использоваться также аппарат АГН-32 и портативный аппарат АГП-33 с теми же физическими параметрами. Для стоматологических процедур выпускается аппарат ГР-ГМ, который укомплектован набором специальных электродов. Для гальванотерапевтических процедур в четырехкамерных гидрогальванических ваннах применяется аппарат АГН-32 с приставкой для подключения проводов; в каждой ванне в специальных гнездах размещены по два графитовых или угольных электрода.

Библиогр.: Боголюбов В.М. Руководство по курортологии и физиотерапии, с. 1, с 312, М., 1985; Улащик В.С. Теория и практика лекарственного электрофореза, Минск, 1976.

наложения электродов при гальванизации «трусиковой» зоны">

Рис. 3. Места наложения электродов при гальванизации «трусиковой» зоны.

II Гальванотерапи́я (galvanotherapia; Гальвано- +

Что такое "Гальванический ток"? Как правильно пишется данное слово. Понятие и трактовка.

Гальванический ток явление, какое происходит, когда два полюса гальванического элемента (или батареи из них) соединяются друг с другом при посредстве какого-либо проводника электричества. Гальванический ток представляет собой лишь частный случай вообще явления электрического тока. По отношению к электричеству все тела природы разделяются на две категории: тела, проводящие электричество, проводники, и тела непроводящие электричество - изоляторы или диэлектрики. Свойство тела проводить электричество выражается в том, что при соединении помощью испытываемого тела друг с другом двух других тел, из которых одно наэлектризовано, а другое нет, в одном случае тело, раньше не наэлектризованное, становится наэлектризованным, электрическое состояние передается ему от другого, наэлектризованного, причем ослабляется электрическое состояние последнего; в другом случае не замечается при этом изменения в состоянии обоих тел, не наэлектризованное предварительно тело остается без признаков электризации и после такого соединения. Все металлы, графит, кокс, обыкновенная вода, растворы в ней солей, кислот - все это проводники электричества. Различные смолы, каучук, шелк, стекло, сера, парафин, воск, весьма многие минералы, органические соединения, наконец газы при обычной упругости - представляют собой тела, не проводящие электричество. [Нужно заметить, однако, что нет абсолютных непроводников электричества. Все тела, называемые непроводниками, взятые в тонком слое, до некоторой степени проводят электричество и при обычных условиях, без нагревания (см. дальше).]. При соединении друг с другом с помощью проводника двух каких-нибудь проводящих тел, различно наэлектризованных (одно из них может быть совсем не наэлектризовано, может быть сама земля), т. е. оказывающих неодинаковые действия на присоединяемый к ним электроскоп или электрометр, имеющих, точнее говоря, неодинаковые электрические потенциалы (см. Потенциал), эти тела приходят в близко одинаковое электрическое состояние [Электрические состояния, точнее - потенциалы двух различно наэлектризованных тел, делаются равными при соединении этих тел проводником в том случае, когда эти тела химически и физически вполне одинаковы.], а вместе с этим в соединяющем их проводнике происходит особое явление, сопровождающееся целым рядом разнообразных действий. Проводник нагревается, и это особенно резко замечается, когда таким проводником берется очень тонкая проволока; последняя может даже вполне разрушиться, обратившись в мелкий порошок (для этого необходима лишь очень сильная электризация одного из соединяемых тел); этот проводник действует на находящуюся вблизи магнитную стрелку, как бы сообщает ей толчок; если соединение различно наэлектризованных тел делается одновременно при посредстве твердых и жидких веществ, может случиться, что на границах, отделяющих твердые тела от жидких, будут замечены продукты химического разложения жидкостей; этот проводник, наконец, в другом соседнем с ним проводнике вызывает явление, вполне подобное тому, какое происходит в нем самом. Такое явление в проводнике и носит название электрического тока. Оно выражается в изменениях состояния самого проводника (внутренние действия тока) и также в действиях вне его (внешние действия тока). По существовавшему в прежнее время предположению присутствия в телах особых электрических жидкостей как причины, вызывающей в них электризацию, электрический ток принимался за течение этой жидкости из одного тела в другое (отсюда и название ток), и направление, в каком допускалось перемещение положительного электричества, считалось за направление самого тока. При сказанных условиях, т. е. при соединении проводником двух тел, предварительно наэлектризованных не в одинаковой степени, электрический ток в проводнике ограничивается лишь очень коротким промежутком времени, измеряющимся весьма малой долей секунды. Но подобное явление возможно удержать и произвольно долгое время; для этого необходимо только сохранять все это время электрические состояния обоих тел неодинаковыми. Простая электрическая машина дает к этому средства. Пока поддерживается такой машиной различие в электрическом состоянии двух проводящих тел, в проводнике, соединяющем их, продолжается существование электрического тока. В проводнике непрерывно выделяется теплота; магнитная стрелка, помещенная на вертикальной оси вблизи такого проводника (под ним или над ним) и в своем положении равновесия под действием земного магнетизма, когда в проводнике нет тока, параллельная ему, удерживается отклоненной на некоторый угол от этого положения (плоскости магнитного меридиана); в жидкости, составляющей часть всего проводника, соединяющего тела, наблюдается химическое разложение; продукты этого разложения выделяются на границах, отделяющих твердые части проводника от жидкости; проводник притягивает или отталкивает другой проводник, в котором также поддерживается электрический ток. Таким образом, выделение теплоты в проводнике, отклонение магнитной стрелки из ее естественного положения, химическое разложение проводящей жидкости (электролиз), притяжение или отталкивание другого проводника также с током (явления эдектродинамические) - вот наиболее характерные действия, вызываемые явлением электрического тока. К этому нужно прибавить еще намагничивание, какое получается в стальной или железной игле, если поместить последнюю в катушку, сделанную из обмотанной шелком или бумагой проволоки и пропустить через эту проволоку электрический ток, а также возбуждение электрического тока в соседнем, отделенном непроводящей средой, другом проводнике в момент появления или исчезновения тока в рассматриваемом. Все упомянутые действия тока при употреблении электрической машины для сохранения постоянного различия между электрическими состояниями двух тел, между которыми в проводнике получается такой ток, будут вообще очень слабые. Говорят, что сила электрического тока в проводнике в этом случае мала. Эти действия получаются значительно сильнее, если взять гальванический элемент (или, лучше, батарею из нескольких элементов) и соединить подобным же проводником оба полюса. На этих полюсах, пока нет соединительного проводника, пока элемент, как говорят, разомкнут и тщательно изолирован, наблюдается различная по знаку электризация. Электроскоп обнаруживает положительное электричество на одном полюсе и отрицательное на другом. Электрометр дает величины потенциалов на том и другом полюсе вообще близко равные, но противоположные по знаку. Таким образом получается некоторая разность потенциалов на обоих полюсах, которая остается без изменения и в том случае, когда с полюсами элемента соединяются какие-нибудь другие проводящие тела или один из полюсов элемента проводником соединяется с землей. Пока элемент не замкнут, наблюдаемая на его полюсах разность потенциалов зависит исключительно от состава элемента, температуры его и в незначительной степени от давления окружающей элемент среды. Последнее, впрочем, обнаруживается только при значительном искусственном изменении упругости этой среды. Эта разность потенциалов не меняется при сохранении состава элемента с изменением формы и размеров его. Когда полюса элемента соединены друг с другом при посредстве какого-либо проводника (элемент, как говорят, замкнут этим проводником), они остаются по-прежнему различно наэлектризованными. Электрометр обнаруживает и теперь разность потенциалов между ними. Эта разность потенциалов, однако, иная, чем тогда, когда элемент разомкнут. Она изменяется, кроме того, вместе с изменением проводника, соединяющего собой полюса. Итак, в проводнике, соединяющем полюса, должен появиться электрический ток. Этот-то ток и носит название тока гальванического. По всем своим свойствам качественно он ничем не отличается от вышеупомянутого тока электрического. Да и по существу явление гальванического тока одинаково с явлением тока между двумя различно электризуемыми электрической машиной телами. Здесь также полюса элемента непрерывно поддерживаются наэлектризованными, один положительно, другой отрицательно, производится лишь последнее не действием посторонней машины, а постоянно происходящими при этом химическими соединениями тел, входящих в состав элемента. Гальванический ток наблюдается не только в проводнике (обычно в виде проволок или столбов жидкости), соединяющем полюса элемента (внешняя часть цепи), он существует и проявляет все свои действия и в жидкостях самого элемента (внутренняя часть цепи). Если в проволоке между полюсами элемента Вульстена (медь и цинк в подкисленной воде) ток имеет направление от меди к цинку [Направление тока легче всего определяется по отклонению током северного конца магнитной стрелки на основании правила Ампера: для наблюдателя, вообразившего себя плывущим по направлению тока, с лицом, обращенным к северному полюсу стрелки, отклонение северного конца этой стрелки будет казаться влево.], то в воде внутри этого элемента он направляется от цинка к меди. Г. ток, таким образом, образует собой замкнутое кольцо (замкнутую цепь), идя от одного полюса элемента к другому через внешний проводник и продолжая свой путь внутри элемента через его жидкость от этого второго полюса к первому. С точки зрения теории двух электрических жидкостей обратное направление электрического течения между полюсами внутри элемента сравнительно с направлением движения электричества во внешнем проводнике объясняется непрерывно происходящим вследствие химических действий в элементе разъединением двух электричеств в каждой частице жидкости, которые соединяются затем с противоположными жидкостями в соседних с этой частицах и, наконец, от частиц, прилегающих к полюсам, сообщаются этим последним; причем каждый полюс получает лишь одно электричество. Явление гальванического тока, а вместе с этим химические соединения и распадения внутри элемента существуют, пока полюса элемента соединены проводником. То и другое прекращается тотчас, как только будет нарушено соединение полюсов проводником или внешний проводник будет разделен поперек тока каким-либо непроводящим электричество веществом.

Для того чтобы составить схему гальванического элемента, необходимо понять принцип его действий, особенности строения.

Потребители редко обращают внимание на аккумуляторы и батарейки, при этом именно эти источники тока являются самыми востребованными.

Химические источники тока

Что собой представляет гальванический элемент? Схема его основывается на электролите. В устройство входит небольшой контейнер, где располагается электролит, адсорбируемый материалом сепаратора. Кроме того, схема двух гальванических элементов предполагает наличие Как называется такой гальванический элемент? Схема, связывающая между собой два металла, предполагает наличие окислительно-восстановительной реакции.

Простейший гальванический элемент

Он подразумевает наличие двух пластин либо стержней, выполненных из разных металлов, которые погружены в раствор сильного электролита. В процессе работы данного гальванического элемента, на аноде осуществляется процесс окисления, связанный с отдачей электронов.

На катоде - восстановление, сопровождающееся принятием отрицательных частиц. Происходит передача электронов по внешней цепи к окислителю от восстановителя.

Пример гальванического элемента

Для того чтобы составить электронные схемы гальванических элементов, необходимо знать величину их стандартного электродного потенциала. Проанализируем вариант медно-цинкового гальванического элемента, функционирующего на основе энергии, выделяющейся при взаимодействии сульфата меди с цинком.

Этот гальванический элемент, схема которого будет приведена ниже, называют элементом Якоби-Даниэля. Он включает в себя которая погружена в раствор медного купороса (медный электрод), а также он состоит из цинковой пластины, находящейся в растворе его сульфата (цинковый электрод). Растворы соприкасаются между собой, но для того, чтобы не допускать их смешивания, в элементе используется перегородка, выполненная из пористого материала.

Принцип действия

Как функционирует гальванический элемент, схема которого имеет вид Zn ½ ZnSO4 ½½ CuSO4 ½ Cu? Во время его работы, когда замкнута электрическая цепь, происходит процесс окисления металлического цинка.

На его поверхности соприкосновения с раствором соли наблюдается превращение атомов в катионы Zn2+. Процесс сопровождается выделением «свободных» электронов, которые передвигаются по внешней цепи.

Реакцию, протекающую на цинковом электроде, можно представить в следующем виде:

Восстановление катионов металла осуществляется на медном электроде. Отрицательные частицы, которые попадают сюда с цинкового электрода, объединяются с катионами меди, осаждая их в виде металла. Данный процесс имеет следующий вид:

Если сложить две реакции, рассмотренные выше, получается суммарное уравнение, описывающее работы цинково-медного гальванического элемента.

В качестве анода выступает цинковый электрод, катодом служит медь. Современные гальванические элементы и аккумуляторы предполагают применение одного раствора электролита, что расширяет сферы их применения, делает их эксплуатацию более комфортной и удобной.

Разновидности гальванических элементов

Самыми распространенными считают угольно-цинковые элементы. В них применяется пассивный угольный коллектор тока, контактирующий с анодом, в качестве которого выступает оксид марганца (4). Электролитом является хлорид аммония, применяемый в пастообразном виде.

Он не растекается, поэтому сам гальванический элемент называют сухим. Его особенностью является возможность «восстанавливаться» на протяжении работы, что позитивно отражается на продолжительности их эксплуатационного периода. Такие гальванические элементы имеют невысокую стоимость, но невысокую мощность. При понижении температуры они снижают свою эффективность, а при ее повышении происходит постепенное высыхание электролита.

Щелочные элементы предполагают использование раствора щелочи, поэтому имеют довольно много областей применения.

В литиевых элементах в качестве анода выступает активный металл, что позитивно отражается на сроке эксплуатации. Литий имеет отрицательный поэтому при небольших габаритах подобные элементы имеют максимальное номинальное напряжение. Среди недостатков подобных систем можно выделить высокую цену. Вскрытие литиевых источников тока является взрывоопасным.

Заключение

Принцип работы любого гальванического элемента основывается на окислительно-восстановительных процессах, протекающих на катоде и аноде. В зависимости от используемого металла, выбранного раствора электролита, меняется срок службы элемента, а также величина номинального напряжения. В настоящее время востребованы литиевые, кадмиевые гальванические элементы, имеющие достаточно продолжительный срок своей службы.



Публикации по теме