Sonoelectrochemistry Quraşdırma – 2000 Watt ultrasəs
Sonoelektrokimya elektrokimyanın faydalarını sonokimya ilə birləşdirir. Bu texnikaların ən böyük üstünlüyü onların sadəliyi, aşağı qiyməti, təkrar istehsal oluna bilməsi və miqyaslı olmasıdır. Hielscher Ultrasonics toplu və daxili istifadə üçün tam sonoelektrokimyəvi quraşdırma təklif edir. O, ibarətdir:
- avtomatik tənzimləmə, amplituda nəzarət və mürəkkəb məlumat qeydinə malik qabaqcıl ultrasəs generatoru (2000 vat),
- ultrasəs buynuzlu güclü çevirici (sənaye dərəcəli, 2000 vatt, 20 kHz),
- ultrasəs vibrasiyasını azaltmayan elektrik izolyatoru
- amplituda artım və ya azalma üçün ultrasəs gücləndirici buynuzlar
- müxtəlif sonotrode dizaynları (Sonotrode elektroddur. Katod və ya anod.)
- dəyişdirilə bilən hüceyrə divarları olan axın hüceyrə reaktoru (alüminium, paslanmayan polad, polad, mis, …)
Ultrasəsi elektrokimya ilə birləşdirə bilmək üçün öz quraşdırmanızı inkişaf etdirmək üçün vaxtınızı itirməyə ehtiyac yoxdur. Standart ultrasəs avadanlıqlarına elektrik dəyişiklikləri etmək lazım deyil. Bu sənaye sonoelektrokimya qurğusunu əldə edin və səylərinizi və vaxtınızı kimyəvi tədqiqatlarınıza və prosesin optimallaşdırılmasına yönəldin!
Sonoelectrochemistry üçün Setup istifadə etməyə hazırdır
Hielscher Ultrasonics, uyğunlaşa bilən, çevik konfiqurasiya ilə istifadəsi asan sonoelektrokimyəvi quraşdırma təklif edir. Bu quraşdırma ümumi tədqiqat və inkişaf və prosesin optimallaşdırılması, eləcə də orta miqyaslı istehsal üçün uyğundur. UIP2000hdT-də (2000 vat, 20 kHz) sonotrode toplu quraşdırmada elektrod kimi və ya axın hüceyrəsi ilə birlikdə istifadə edilə bilər. Unikal elektrik izolyasiya dizaynına malikdir. Sonoelektrokimyəvi çeviricinin təkmilləşdirilməsi ultrasəs gücünü azaltmır.
Standart sonotrode/elektrod 5-ci dərəcəli titandır və onun tərəfi boyunca ultrasəs intensivliyinin vahidliyini optimallaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Alüminium, polad və ya paslanmayan polad kimi digər dizaynlar və digər materiallar mövcuddur. Bu dizaynın xüsusi axın hüceyrə reaktoru hər iki ucunda plastik birləşmələrlə elektriklə izolyasiya edilmiş alüminium gövdəyə malikdir. Alüminium profil aşağı qiymətli qurban elektrod kimi istifadə edilə bilər və asanlıqla polad, paslanmayan polad və ya mis kimi digər materiallarla əvəz edilə bilər. Digər hüceyrə diametrləri və ya dizaynları mövcuddur. Çizimdəki hüceyrədə ultrasəs elektrod ilə hüceyrə gövdəsi arasında təxminən 2-4 mm boşluq var. Buna görə də ultrasəs dalğaları hüceyrənin bədənində akustik axın və kavitasiyaya səbəb olur. Bu dizaynın bütün standart əşyaları Almaniya və ABŞ-dakı anbarlarımızda mövcuddur. Əlbəttə ki, bütün digər qeyri-elektrik ultrasəs və sonokimyəvi proseslər üçün eyni quraşdırmadan istifadə edə bilərsiniz. Bu quraşdırma yüksək elektrik impulsları (HEP) ilə ultrasəslə dəstəklənən proseslər üçün də işləyir.
Qabaqcıl sənaye səviyyəli komponentlər
UIP2000hdT bir çox müştərilər tərəfindən tezgah üstü sınaq və istehsal arasındakı boşluğu aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur. Bütün Hielscher alətləri davamlı işləmək üçün hazırlanmışdır – 24 saat/7 gün/365 gün. UIP2000hdT sensor ekran, ethernet interfeysi, SD kartda 24/7 Excel uyğun CSV protokolu və temperaturun monitorinqi üçün termocütlə təchiz edilmişdir. UIP2000hdT-ni brauzeriniz vasitəsilə idarə edə bilərsiniz. UIP2000hdT-yə qoşulan rəqəmsal təzyiq sensoru mövcuddur. UIP2000hdT sizə elektrodda faktiki xalis güc çıxışını göstərə bilər. Bu, mayedəki xalis mexaniki ultrasəs gücüdür. Bu, məsələn, prosesə nəzarət və ya optimallaşdırma üçün sonikasiyanın hər saniyəsini izləməyə və yoxlamağa imkan verir. Hielscher-dən ultrasəs cihazları çox təkrarlana bilən və təkrarlana bilən nəticələr verir. Nəticələrinizi istehsal səviyyəsinə xətti olaraq genişləndirə bilərsiniz. Əlbəttə ki, Hielscher texniki komandası düzgün təcrübələrin qurulmasında sizə dəstək verəcək və Hielscher prosesinizin işləməsi üçün sizinlə işləyəcək.
Əgər kimyanın bu sahəsinə yeni gəlmişsinizsə, aşağıda sonokimya, elektrokimya və sonoelektrokimya haqqında daha çox məlumat tapa bilərsiniz.
Sonokimya + Elektrokimya = Sonoelektrokimya
Sonoelektrokimya elektrokimya və sonokimyanın birləşməsidir.
elektrokimya
Elektrokimya fiziki kimyaya elektrik əlavə edir. Elektronları ötürməklə reagentləri və ya reaktivləri aktivləşdirmək üçün qabaqcıl vasitədir. Məqsədli, seçici kimyəvi çevrilmələrə imkan verir. Elektrokimya səthi bir hadisədir.
Sonokimya
Sonokimya kimyəvi reaksiyalara akustik və kavitasiya axını və aktivləşdirmə enerjisi əlavə edir. Sonokimyada ən vacib mexanizm kavitasiyadır. Ultrasəs sahəsindəki kavitasiya qabarcıqlarının çökməsi 5000 Kelvin-dən çox temperatur, 1000 atmosferə qədər təzyiq və saatda 1000 kilometrə qədər maye axını kimi ekstremal şəraitlə lokallaşdırılmış qaynar nöqtələr yaradır. Bu, elektrodların səthində elektrokimyəvi reaksiyaları yaxşılaşdırır.
sonoelektrokimya
Sonoelektrokimya elektrokimyəvi quruluşa ultrasəs tətbiq etməklə yuxarıda qeyd olunan iki texnikanı birləşdirir. Ultrasəs mühüm elektrokimyəvi parametrlərə və kimyəvi proseslərin səmərəliliyinə təsir göstərir. Elektrokimyəvi məhlul və ya elektrokimyəvi hüceyrədə elektroanalitin hidrodinamikası ultrasəsin iştirakı ilə çox yaxşılaşdırılır. Bir elektrodun ultrasəs buynuzuna qoşulması elektrod səthinin aktivliyinə və bütün hüceyrədə elektroanalit növlərinin konsentrasiya profilinə müsbət təsir göstərir. Sonomexaniki təsirlər elektrokimyəvi növlərin kütləvi məhluldan elektroaktiv səthə kütləvi daşınmasını yaxşılaşdırır. Ultrasəs elektrod elektrod səthində diffuziya təbəqəsinin qalınlığını azaldır, elektrod çöküntüsünün qalınlığını artırır, elektrokimyəvi sürətləri, məhsuldarlığı və səmərəliliyi artırır, elektrod çöküntüsünün məsaməliliyini və sərtliyini artırır, elektrokimyəvi məhlullardan qazın çıxarılmasını yaxşılaşdırır; elektrod səthini təmizləyir və yenidən aktivləşdirir, metal depassivasiyası və elektrod səthində qaz qabarcıqlarının çıxarılması ilə (kavitasiya və akustik axın nəticəsində) elektrodun həddindən artıq potensialını azaldır və elektrod çirklənməsini boğur. Sonoelektrokimyanın tətbiqlərinə elektropolimerləşmə, elektrokoaqulyasiya, üzvi elektrosintez, material elektrokimyası, ətraf mühitin elektrokimyası, elektroanalitik kimya, hidrogen istehsalı və elektrodların çökməsi daxildir.
Axın Kimyası Tətbiqlərində Sonoelektrokimya
Bir axın quruluşunda sonoelektrokimyəvi prosesləri yerinə yetirirsinizsə, axın sürətini dəyişdirərək sonoelektrokimyəvi reaksiyaların qalma müddətini tənzimləyə bilərsiniz. Siz təkrar məruz qalma üçün təkrar dövriyyə edə və ya hüceyrəni bir dəfə pompalaya bilərsiniz. Resirkulyasiya temperaturun idarə edilməsi üçün faydalı ola bilər, məsələn, soyutma və ya isitmə üçün istilik dəyişdiricisindən axmaqla.
Sono-elektrokimyəvi hüceyrə reaktorunun çıxışında arxa təzyiq klapanından istifadə etsəniz, hüceyrə daxilində təzyiqi artıra bilərsiniz. Hüceyrə daxilində təzyiq sonikasiyanı gücləndirmək və qaz fazalarının istehsalına təsir etmək üçün çox vacib bir parametrdir. Reaktivlər və ya aşağı qaynama nöqtəsi olan məhsullarla işləyərkən də vacibdir.
Axın rejimində işləmə fasiləsiz işləməyə və beləliklə, daha böyük həcmdə istehsal etməyə imkan verir.
Material iki elektrod arasında, məsələn, sonotrode və hüceyrə divarı arasında axırsa, elektrodlar arasındakı məsafəni azalda bilərsiniz. Bu, ötürülən elektronların sayına daha yaxşı nəzarət etməyə və reaksiyanın daha yaxşı seçiciliyinə imkan verir. Bu, məhsulun dəqiqliyini, paylanmasını və məhsuldarlığını yaxşılaşdıra bilər.
Ümumiyyətlə, axın hüceyrə reaktorunda sonoelektrokimyəvi reaksiyalar toplu prosesdəki analoq reaksiyadan çox daha sürətli ola bilər. Bir neçə saata qədər davam edən reaksiyalar bir neçə dəqiqə ərzində tamamlanaraq daha yaxşı məhsul əldə edə 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.