سونوليكتروكريميستري – 2000 واط الموجات فوق الصوتية
سونوليكتروميميستري يجمع بين فوائد الكيمياء الكهربائية مع سونوتشيميستري. أكبر ميزة في هذه التقنيات هي بساطتها ، وانخفاض التكلفة ، وإعادة إنتاجها وقابلية التوسع. Hielscher الفوق صوتيات يقدم الإعداد سونوليكتروكيمي كاملة لاستخدام دفعة ومضمنة. وهي تتألف من:
- مولد الموجات فوق الصوتية المتقدمة (2000 واط) مع ضبط السيارات، ومراقبة السعة وتسجيل البيانات المتطورة،
- محول قوي مع القرن بالموجات فوق الصوتية (الصف الصناعي، 2000 واط، 20 كيلو هرتز)،
- عازل كهربائي لا يقلل من الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية
- قرون معززة بالموجات فوق الصوتية لزيادة السعة أو نقصان
- تصاميم سونوترودي المختلفة (سونوترودي هو القطب. الكاثود أو الأنود.)
- تدفق مفاعل الخلية مع جدران خلية قابلة للتبديل (الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والصلب والنحاس، …)
أنت لا تحتاج إلى إضاعة وقتك في تطوير الإعداد الخاص بك فقط حتى تتمكن من الجمع بين الموجات فوق الصوتية مع الكيمياء الكهربائية. لا تحتاج إلى إجراء تعديلات كهربائية على معدات الموجات فوق الصوتية القياسية. الحصول على هذا الإعداد سونوئيلتروكريميستري الصناعية والتركيز جهودكم والوقت على البحث الكيميائي الخاص بك وتحسين العملية!
اكتمال الإعداد سونوليكتروكيمي مع مفاعل الخلية تدفق
جاهز لاستخدام الإعداد للكيمياء سونوليكترو
Hielscher Ultrasonics يقدم إعداد سونويلكتروكيميائية سهلة الاستخدام مع التكيف، وتكوين مرنة. هذا الإعداد هو مناسبة للبحث والتطوير العام وعملية التحسين وكذلك لإنتاج متوسطة النطاق. سونوترودي في UIP2000hdT (2000 واط، 20kHz) يمكن استخدامها كقطب كهربائي في إعداد دفعة أو مضمنة مع خلية تدفق. لديها تصميم عزل كهربائي فريد من نوعه. ترقية محول سونويليكتروكيميائية لا يقلل من الطاقة بالموجات فوق الصوتية.
وsnotrode القياسية / القطب هو الصف 5 التيتانيوم ومصممة لتحسين التوحيد من كثافة الموجات فوق الصوتية على طول جانبها. تصاميم أخرى وغيرها من المواد مثل الألومنيوم والصلب أو الفولاذ المقاوم للصدأ وتتوفر. خاص تدفق الخلية مفاعل من هذا التصميم لديه جسم الألومنيوم الذي معزول كهربائيا من قبل وصلات البلاستيك في كلا الطرفين. يمكن استخدام ملف الألومنيوم كإلكترود تضحي منخفض التكلفة ويمكن استبداله بسهولة بمواد أخرى مثل الفولاذ أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس. تتوفر أقطار أو تصاميم أخرى من الخلايا. الخلية في الرسم لديه فجوة من حوالي 2-4 ملم بين القطب بالموجات فوق الصوتية والجسم الخليوي. لذلك تسبب الموجات فوق الصوتية تدفق الصوتية والتجويف على جسم الخلية كذلك. جميع البنود القياسية لهذا التصميم متوفرة في مستودعاتنا في ألمانيا والولايات المتحدة الأمريكية. بالطبع يمكنك استخدام نفس الإعداد لجميع العمليات الأخرى غير الكهربائية بالموجات فوق الصوتية وسونوتشيميكال. يعمل هذا الإعداد أيضًا على العمليات المدعومة بالموجات فوق الصوتية مع النبضات الكهربائية العالية (HEP).
مكونات الصف الصناعية المتقدمة
يستخدم UIP2000hdT من قبل العديد من العملاء لسد الفجوة بين اختبار أعلى مقاعد البدلاء والإنتاج. تم بناء جميع أدوات Hielscher لتشغيل مستمر – 24h/7d/365d. وقد تم تجهيز UIP2000hdT مع شاشة تعمل باللمس، واجهة إيثرنت، 24/7 إكسل متوافق مع بروتوكول CSV على بطاقة SD و thermocouple لرصد درجة الحرارة. يمكنك التحكم في UIP2000hdT عبر المتصفح. يتوفر جهاز استشعار ضغط رقمي يتصل بـ UIP2000hdT. يمكن لUIP2000hdT تظهر لك صافي الناتج الفعلي للطاقة في القطب. هذا هو صافي الطاقة بالموجات فوق الصوتية الميكانيكية في السائل. هذا يسمح لك لمراقبة والتحقق من كل ثانية من سونيكيشن، على سبيل المثال للتحكم في العملية أو التحسين. أجهزة الموجات فوق الصوتية من Hielscher توفير نتائج قابلة للاستنساخ جداً وقابلة للتكرار. يمكنك قياس نتائجك بشكل خطي إلى مستوى الإنتاج. بالطبع فريق Hielscher التقني سوف ندعمك في إعداد التجارب الصحيحة وسوف تعمل Hielscher معكم لجعل العملية الخاصة بك تعمل.
تحقيقات المعالجات بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT (2000 واط، 20 كيلو هرتز) بمثابة الكاثود والأنود في خلية كهربائي
إذا كنت وافدا جديدا لهذا الفرع من الكيمياء، وسوف تجد المزيد من المعلومات حول سونوتشيميستري، والكيمياء الكهربائية وسونوليكتروميميستري أدناه.
سونوتشيميستري + الكيمياء الكهربائية = سونوليكتروميميستري
سونوليكتروميميائي هو مزيج من الكيمياء الكهربائية وسونوتشيميا.
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء الكهربائية يضيف الكهرباء إلى الكيمياء الفيزيائية. وهو وسيلة متقدمة لتنشيط الكواشف أو المواد المتفاعلة عن طريق نقل الإلكترونات. وهو يمكّن من تحقيق تحولات كيميائية انتقائية مستهدفة. الكيمياء الكهربائية ظاهرة سطحية.
كيمياء السونوم
Sonochemistry يضيف تدفق الصوتية والتجويف والطاقة التنشيط إلى التفاعلات الكيميائية. أهم آلية في سونوتشيميستري هي التجويف. انهيار فقاعات التجويف في حقل بالموجات فوق الصوتية يخلق النقاط الساخنة المترجمة مع الظروف القاسية، مثل درجات الحرارة من أكثر من 5000 كلفن، والضغوط تصل إلى 1000 الغلاف الجوي والطائرات السائلة تصل إلى 1000 كيلومتر في الساعة. وهذا يحسن التفاعلات الكهروكيميائية على سطح الأقطاب الكهربائية.
سونوليكتروكريتستري
سونوليكتروكيمي يجمع بين التقنيتين المذكورتين أعلاه عن طريق تطبيق ultrasonication على إعداد الكهروكيميائية. الموجات فوق الصوتية يؤثر على المعلمات الكهروكيميائية الهامة وكفاءة العمليات الكيميائية. يتم تعزيز المحلل الكهروكيميائي أو الديناميكا المائية من التحليل الكهربائي في خلية الكهروكيميائية إلى حد كبير من خلال وجود الموجات فوق الصوتية. اقتران القطب إلى قرن بالموجات فوق الصوتية له آثار إيجابية على نشاط سطح القطب وملف تركيز الأنواع الكهربائية في الخلية بأكملها. الآثار سونوميشانية تحسين النقل الجماعي للأنواع الكهروكيميائية من المحلول السائب إلى السطح الكهربائي. القطب بالموجات فوق الصوتية يقلل من سمك طبقة الانتشار في سطح القطب ، ويزيد من سمك ترسب القطب / الكهربائي ، ويزيد من معدلات الكهروكيميائية ، وغلة وكفاءة ، ويزيد من المسامية وصلابة ترسب القطب الكهربائي ، ويحسن إزالة الغاز من الحلول الكهروكيميائية ؛ ينظف ويُعَدّد سطح القطب الكهربائي، ويقلل من القدرة الكهربائية، عن طريق إزالة المعادن وإزالة فقاعة الغاز على سطح القطب (الناجم عن التجويف والتدفق الصوتي)، ويقمع قاذورات الأقطاب الكهربائية. وتشمل تطبيقات الكيمياء الكهربائية السونوليكتوليميرية، والتخثر الكهربائي، والتكتروكشن العضوي، والكيمياء الكهربائية للمواد، والكيمياء الكهربائية البيئية، والكيمياء الكهربائية، وإنتاج الهيدروجين، وترسب القطب الكهربائي.
على استعداد لاستخدام معدات الموجات فوق الصوتية للعمليات سونوليكتروكيمي
سونوليكتروميميائي في تطبيقات كيمياء التدفق
إذا قمت بإجراء عمليات سونوليكتروكيمي في إعداد تدفق، يمكنك ضبط وقت الإقامة من التفاعلات سونويليكتيروكيميائية عن طريق تغيير معدل التدفق. يمكنك إعادة تدويرها للتعرض المتكرر أو ضخ من خلال الخلية مرة واحدة. يمكن أن يكون إعادة تدويرها مفيدًا للتحكم في درجة الحرارة، على سبيل المثال عن طريق التدفق عبر مبادل حراري للتبريد أو التدفئة.
إذا كنت تستخدم صمام ضغط الظهر في منفذ مفاعل الخلايا الكهروكيميائية سونو، يمكنك زيادة الضغط داخل الخلية. الضغط داخل الخلية هو معلمة هامة جدا لتكثيف سونيكيشن والتأثير على إنتاج مراحل الغاز. ومن المهم أيضا عند العمل مع المواد المتفاعلة أو المنتجات مع نقطة غليان منخفضة.
عملية في وضع تدفق من خلال يسمح عملية مستمرة وبالتالي إنتاج كميات أكبر.
إذا تدفقت المواد بين قطبين كهربائيين، مثل سونوترودي وجدار الخلية، يمكنك تقليل المسافة بين الأقطاب الكهربائية. هذا يسمح بالسيطرة على عدد الإلكترونات المنقولة وانتقائية أفضل من رد الفعل. وهذا يمكن أن يحسن دقة المنتج، والتوزيع والعائد.
بشكل عام، يمكن أن تكون التفاعلات السونيوليكتروكيميائية في ترتيب مفاعل الخلية التدفق أسرع بكثير من التفاعل التناظري في عملية الدفعة. يمكن الانتهاء من ردود الفعل التي يمكن أن تستغرق عدة ساعات في عدة دقائق ، مما ينتج عن منتج أفضل.
الأدب / المراجع
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
- Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
- Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
- Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
- Md Hujjatul Islam; Michael T.Y. Paul; Odne S. Burheim; Bruno G. Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 59, 2019.
- Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.
- M.D. Esclapez, V. Sáez, D. Milán-Yáñez, I. Tudela, O. Louisnard, J. González-García (2010): Sonoelectrochemical treatment of water polluted with trichloroacetic acid: From sonovoltammetry to pre-pilot plant scale. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 6, 2010. 1010-1020.
- L. Cabrera, S. Gutiérrez, P. Herrasti, D. Reyman (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia Volume 3, Issue 1, 2010. 89-94.