Sonoelektrokimya Quraşdırma – 2000 Watt Ultrasəs
Sonoelektrokimya elektrokimyanın üstünlüklərini sonokimya ilə birləşdirir. Bu texnikalardakı ən böyük üstünlük sadəlik, ucuz qiymət, təkrarlanabilirlik və ölçeklenebilirlikdir. Hielscher Ultrasonics, toplu və daxili istifadə üçün tam bir sonoelektrokimyəvi quraşdırma təklif edir. Bunlardan ibarətdir:
- avtomatik tənzimləmə, genlik nəzarəti və inkişaf etmiş məlumat qeydiyyatı ilə inkişaf etmiş bir ultrasəs generatoru (2000 vatt),
- ultrasəs buynuzlu güclü bir çevirici (sənaye dərəcəli, 2000 vatt, 20kHz),
- ultrasəs titrəmələrini azaltmayan elektrik izolyatoru
- genlik artımı və ya azalması üçün ultrasəs gücləndirici buynuzlar
- müxtəlif sonotrod dizaynları (sonotrod elektroddur. katot və ya anod.)
- dəyişdirilə bilən hüceyrə divarları olan axın hüceyrə reaktoru (alüminium, paslanmayan polad, polad, mis, …)
Ultrasəs müayinəsini elektrokimya ilə birləşdirə bilmək üçün vaxtınızı öz cihazınızı inkişaf etdirməyə ehtiyac yoxdur. Standart ultrasəs aparatlarında elektrik dəyişiklikləri etməyə ehtiyac yoxdur. Bu sənaye sonoelektrokimya qurğusunu əldə edin və səylərinizi və vaxtınızı kimyəvi tədqiqatlarınıza və proses optimallaşdırmanıza yönəldin!
Sonoelektrokimya üçün Quraşdırmanı istifadə etməyə hazırdır
Hielscher Ultrasonics, uyğunlaşa bilən, çevik bir konfiqurasiya ilə istifadəsi asan bir sonoelektrokimyəvi quraşdırma təklif edir. Bu quraşdırma ümumi tədqiqat və inkişaf və proses optimallaşdırması ilə yanaşı orta miqyaslı istehsal üçün də əlverişlidir. UIP2000hdT (2000 vatt, 20kHz) -də olan sonotrod, partiyalı quraşdırma və ya axın hüceyrəsi ilə sətir içində bir elektrod kimi istifadə edilə bilər. Bənzərsiz bir elektrik izolyasiya dizaynına malikdir. Sonoelektrokimyəvi transduserin təkmilləşdirilməsi ultrasəs gücünü azaltmır.
Standart sonotrod / elektrod 5 dərəcəli titandır və yan tərəfindəki ultrasəs intensivliyinin bərabərliyini optimallaşdırmaq üçün hazırlanmışdır. Alüminium, polad və ya paslanmayan polad kimi digər dizayn və digər materiallar mövcuddur. Bu dizaynın xüsusi axın hüceyrəsi reaktoru, hər iki ucundakı plastik birləşmələrlə elektrik izolyasiyasında olan bir alüminium gövdəyə malikdir. Alüminium profil ucuz bir qurbanlıq elektrod kimi istifadə edilə bilər və asanlıqla polad, paslanmayan polad və ya mis kimi digər materiallar ilə əvəz edilə bilər. Digər hüceyrə diametrləri və ya dizaynları mövcuddur. Rəsmdəki hüceyrədə ultrasəs elektrodu ilə hüceyrə gövdəsi arasında təxminən 2-4 mm boşluq var. Bu səbəbdən ultrasəs dalğaları hüceyrə bədənində də akustik axın və kavitasiyaya səbəb olur. Bu dizayndakı bütün standart məhsullar Almaniya və ABŞ-dakı anbarlarımızda mövcuddur. Əlbətdə ki, digər bütün elektrik olmayan ultrasəs və sonokimyəvi proseslər üçün eyni quruluşdan istifadə edə bilərsiniz. Bu quraşdırma eyni zamanda yüksək elektrik impulsları (HEP) ilə ultrasəs dəstəkli proseslər üçün də işləyir.
İnkişaf etmiş Sənaye dərəcəli komponentlər
UIP2000hdT, bir çox müştəri tərəfindən dəzgah üstü test və istehsal arasındakı boşluğu aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur. Bütün Hielscher alətləri fasiləsiz işləmək üçün hazırlanmışdır – 24 saat / 7 gün / 365 gün. UIP2000hdT, toxunma ekranı, ethernet interfeysi, SD kartdakı 24/7 Excel uyğun CSV protokolu və istilik monitorinqi üçün bir termojuftla təchiz edilmişdir. Brauzeriniz vasitəsilə UIP2000hdT-yə nəzarət edə bilərsiniz. UIP2000hdT-yə qoşulan rəqəmsal bir təzyiq sensoru mövcuddur. UIP2000hdT sizə elektroddakı həqiqi xalis gücü göstərə bilər. Bu mayedəki xalis mexaniki ultrasəs gücdür. Bu, sonikasiyanın hər saniyəsini izləməyə və yoxlamağa imkan verir, məsələn, proses nəzarəti və ya optimallaşdırma üçün. Hielscher-dən ultrasəs cihazları çox təkrarlanabilir və təkrarlana bilən nəticələr verir. Nəticələrinizi istehsal səviyyəsinə doğrusal şəkildə miqyaslandıra bilərsiniz. Əlbətdə ki, Hielscher texniki komandası sizə lazımi eksperimentlərin qurulmasında dəstək olacaq və Hielscher prosesinizi işlətmək üçün sizinlə işləyəcək.

Ultrasonik prosessorların probları UIP2000hdT (2000 vat, 20kHz) bir elektrolitik hüceyrədə katot və anod kimi fəaliyyət göstərir
Kimyanın bu sahəsinə yeni başlamısınızsa, sonokimya, elektrokimya və sonoelektrokimya haqqında daha çox məlumatı aşağıda tapa bilərsiniz.
Sonokimya + Elektrokimya = Sonoelektrokimya
Sonoelektrokimya elektrokimya və sonokimyanın birləşməsidir.
Elektrokimya
Elektrokimya fiziki kimyaya elektrik enerjisi əlavə edir. Elektron köçürərək reaktivləri və ya reaktivləri aktivləşdirmək üçün inkişaf etmiş bir vasitədir. Hədəfli, seçici kimyəvi çevrilmələrə imkan verir. Elektrokimya bir səth hadisəsidir.
Sonokimiya
Sonokimya kimyəvi reaksiyalara akustik və kavitasiya axını və aktivasiya enerjisi əlavə edir. Sonokimyada ən vacib mexanizm kavitasiyadır. Bir ultrasəs sahəsindəki kavitasiya baloncuklarının çökməsi, 5000 Kelvindən çox istilik, 1000 atmosferə qədər təzyiq və saatda 1000 kilometrə qədər maye tullantılar kimi ekstremal şərtlərlə lokallaşdırılmış isti nöqtələr yaradır. Bu, elektrodların səthindəki elektrokimyəvi reaksiyaları yaxşılaşdırır.
Sonoelektrokimya
Sonoelektrokimya, elektrokimyəvi bir quraşdırma üçün ultrasəs tətbiq edərək yuxarıda göstərilən iki texnikanı birləşdirir. Ultrasəs vacib elektrokimyəvi parametrləri və kimyəvi proseslərin effektivliyini təsir edir. Elektrokimyəvi hüceyrədəki elektrokimyəvi məhlul və ya elektroanalitin hidrodinamikası ultrasəsin iştirakı ilə xeyli artır. Bir elektrodun ultrasəs buynuz ilə birləşməsi elektrod səthi aktivliyinə və bütün hüceyrədəki elektroanalit növlərinin konsentrasiya profilinə müsbət təsir göstərir. Sonomekanik təsirlər elektrokimyəvi növlərin kütləvi məhluldan elektroaktiv səthə kütləvi nəqlini yaxşılaşdırır. Ultrasonik bir elektrod elektrod səthindəki diffuziya qatının qalınlığını azaldır, elektrodun çökmə / qalınlaşma qalınlığını artırır, elektrokimyəvi nisbətləri, məhsuldarlığı və effektivliyini artırır, elektrod çöküntüsünün məsaməsini və sərtliyini artırır, elektrokimyəvi məhlullardan qazın çıxarılmasını yaxşılaşdırır; elektrod səthini təmizləyir və yenidən aktivləşdirir, elektrodun potensialını azaldır, elektrodun səthindəki metal depassivasiyası və qaz köpüyünün çıxarılması (kavitasiya və akustik axınla induksiya olunur) və elektrodun çirklənməsini boğur. Sonoelektrokimya tətbiqlərinə elektropolimerləşmə, elektrokoaqulyasiya, üzvi elektrosentez, material elektrokimyası, ətraf mühit elektrokimyası, elektroanalitik kimya, hidrogen istehsalı və elektrod çöküntüsü daxildir.
Axın Kimyası Tətbiqlərində Sonoelektrokimya
Bir axın quruluşunda sonoelektrokimyəvi prosesləri həyata keçirirsinizsə, axın sürətini dəyişdirərək sonoelektrokimyəvi reaksiyaların qalma müddətini tənzimləyə bilərsiniz. Təkrarlanan ifşa üçün dövriyyə edə bilərsiniz və ya bir dəfə hüceyrədən pompalaya bilərsiniz. Təkrar sirkulyasiya, məsələn, soyutma və ya qızdırmaq üçün bir istilik dəyişdiricisindən axan, istilik nəzarəti üçün üstünlük təşkil edə bilər.
Sono-elektrokimyəvi hüceyrə reaktorunun çıxışında arxa təzyiq klapanından istifadə edirsinizsə, hüceyrənin içindəki təzyiqi artıra bilərsiniz. Hüceyrənin içindəki təzyiq sonikasiyanı gücləndirmək və qaz fazalarının istehsalına təsir göstərmək üçün çox vacib bir parametrdir. Reaktivlər və ya aşağı qaynama temperaturu olan məhsullarla işləyərkən də vacibdir.
Axın rejimində işləmə fasiləsiz işləməyə və beləliklə daha böyük həcmlərin istehsalına imkan verir.
Material iki elektrod arasında axırsa, məsələn sonotrod və hüceyrə divarı, elektrodlar arasındakı məsafəni azalda bilərsiniz. Bu, ötürülən elektron sayının daha yaxşı idarə olunmasına və reaksiyanın daha yaxşı seçiciliyinə imkan verir. Bu məhsulun dəqiqliyini, paylanmasını və verimini artıra bilər.
Ümumiyyətlə, bir axın hüceyrəsi reaktorunun düzəldilməsindəki sonoelektrokimyəvi reaksiyalar, toplu iş prosesindəki analoq reaksiyadan çox daha sürətli ola bilər. Bir neçə saata qədər davam edə bilən reaksiyalar bir neçə dəqiqədə tamamlanaraq daha yaxşı məhsul əldə edilə bilər.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- 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.