Sonoelektrokimya qurğusu – 2000 vatt ultrasəs

Sonoelektrokimya elektrokimyanın üstünlüklərini sonokimya ilə birləşdirir. Bu üsulların ən böyük üstünlüyü onların sadəliyi, aşağı xərcli olması, nəticələrin təkrar əldə edilə bilməsi və miqyaslana bilməsidir. Hielscher Ultrasonics dövri və axın xəttində istifadə üçün tam sonoelektrokimyəvi qurğu təklif edir. Qurğu aşağıdakılardan ibarətdir:

• avtomatik tənzimləmə, amplitudaya nəzarət və təkmil məlumat qeydiyyatı imkanlarına malik qabaqcıl ultrasəs generatoru (2000 vatt),
• ultrasəs buynuzu olan güclü çevirici (sənaye səviyyəli, 2000 vatt, 20kHz),
• ultrasəs titrəyişlərini azaltmayan elektrik izolyatoru
• amplitudanın artırılması və ya azaldılması üçün ultrasəs gücləndirici buynuzları
• müxtəlif sonotrod konstruksiyaları (Sonotrod elektroddur. Katod və ya anod.)
• divarları dəyişdirilə bilən axın hüceyrəsi reaktoru (alüminium, paslanmayan polad, polad, mis, …)

Sadəcə ultrasəsi elektrokimya ilə birləşdirmək üçün öz qurğunuzu hazırlamağa vaxt sərf etməyinizə ehtiyac yoxdur. Standart ultrasəs avadanlığının elektrik hissəsində dəyişikliklər etməyinizə ehtiyac yoxdur. Bu sənaye sonoelektrokimya qurğusunu əldə edin və səylərinizi, vaxtınızı kimyəvi tədqiqatlarınıza və prosesin optimallaşdırılmasına yönəldin!

Sonoelektrokimya üçün istifadəyə hazır qurğu

Hielscher Ultrasonics uyğunlaşdırıla bilən, çevik konfiqurasiyaya malik, istifadəsi asan sonoelektrokimyəvi qurğu təklif edir. Bu qurğu ümumi tədqiqat və işlənib hazırlanma işləri, prosesin optimallaşdırılması, eləcə də orta miqyaslı istehsal üçün uyğundur. UIP2000hdT (2000 vatt, 20kHz) cihazındakı sonotrod dövri qurğuda və ya axın hüceyrəsi ilə axın xəttində elektrod kimi istifadə edilə bilər. O, unikal elektrik izolyasiyası konstruksiyasına malikdir. Çeviricinin sonoelektrokimyəvi istifadə üçün təkmilləşdirilməsi ultrasəs gücünü azaltmır.
Standart sonotrod/elektrod 5-ci markalı titandan hazırlanır və yan səthi boyunca ultrasəs intensivliyinin bərabərliyini optimallaşdırmaq üçün nəzərdə tutulub. Digər konstruksiyalar və alüminium, polad və ya paslanmayan polad kimi digər materiallar da mövcuddur. Bu konstruksiyanın xüsusi axın hüceyrəsi reaktoru hər iki ucundakı plastik birləşmələrlə elektrik baxımından izolyasiya edilmiş alüminium gövdəyə malikdir. Alüminium profil aşağı xərcli sərf olunan elektrod kimi istifadə edilə və asanlıqla polad, paslanmayan polad və ya mis kimi digər materiallarla əvəz oluna bilər. Hüceyrənin digər diametrləri və ya konstruksiyaları da mövcuddur. Çertyojdakı hüceyrədə ultrasəs elektrodu ilə hüceyrənin gövdəsi arasında təxminən 2–4 mm boşluq var. Buna görə ultrasəs dalğaları hüceyrənin gövdəsində də akustik axın və kavitasiya yaradır. Bu konstruksiyanın bütün standart hissələri Almaniya və ABŞ-dakı anbarlarımızda mövcuddur. Əlbəttə, eyni qurğunu elektrik tətbiq olunmayan bütün digər ultrasəs və sonokimyəvi proseslər üçün də istifadə edə bilərsiniz. Bu qurğu yüksək elektrik impulsları (HEP) ilə ultrasəsin dəstəklədiyi proseslərdə də işləyir.

Qabaqcıl sənaye səviyyəli komponentlər

UIP2000hdT bir çox müştəri tərəfindən laboratoriya masasında aparılan sınaqlardan istehsala keçidi təmin etmək üçün istifadə olunur. Bütün Hielscher cihazları fasiləsiz işləmək üçün hazırlanıb – 24h/7d/365d. UIP2000hdT sensor ekran, Ethernet interfeysi, SD kartda Excel ilə uyğun CSV formatında 24/7 məlumat qeydiyyatı və temperaturun izlənməsi üçün termocütlə təchiz olunub. UIP2000hdT cihazını brauzeriniz vasitəsilə idarə edə bilərsiniz. UIP2000hdT cihazına qoşulan rəqəmsal təzyiq sensoru mövcuddur. UIP2000hdT elektrodda faktiki xalis çıxış gücünü göstərə bilər. Bu, mayedəki xalis mexaniki ultrasəs gücüdür. Bu imkan ultrasəslə emalın hər saniyəsini, məsələn, prosesə nəzarət və ya optimallaşdırma məqsədilə izləməyə və yoxlamağa imkan verir. Hielscher ultrasəs cihazları çox yüksək dərəcədə təkrar əldə edilə bilən və təkrarlana bilən nəticələr verir. Nəticələrinizi xətti şəkildə istehsal səviyyəsinə miqyaslandıra bilərsiniz. Əlbəttə, Hielscher texniki komandası uyğun təcrübələrin qurulmasında sizə dəstək verəcək və Hielscher prosesinizin işləməsini təmin etmək üçün sizinlə əməkdaşlıq edəcək.

Bu sonoelektrokimya qurğusu demək olar ki, bütün gözləntiləri qarşılayır. Qalan yeganə ehtiyac ikinci elektrod kimi ikinci UIP2000hdT ola bilər.

Kimyanın bu sahəsi ilə yeni tanış olursunuzsa, aşağıda sonokimya, elektrokimya və sonoelektrokimya haqqında daha çox məlumat tapa bilərsiniz.

Sonokimya + Elektrokimya = Sonoelektrokimya

Sonoelektrokimya elektrokimya və sonokimyanın birləşməsidir.

Elektrokimya

Elektrokimya fiziki kimyaya elektriki əlavə edir. Bu, elektronların ötürülməsi yolu ilə reagentləri və ya reaksiyaya girən maddələri aktivləşdirmək üçün qabaqcıl vasitədir. O, məqsədyönlü, seçici kimyəvi çevrilmələrə imkan verir. Elektrokimya səth hadisəsidir.

Sonokimya

Sonokimya kimyəvi reaksiyalara akustik və kavitasiya axını, həmçinin aktivləşmə enerjisi əlavə edir. Sonokimyada ən mühüm mexanizm kavitasiyadır. Ultrasəs sahəsində kavitasiya qabarcıqlarının çökməsi 5000 Kelvindən yüksək temperatur, 1000 atmosferədək təzyiq və saatda 1000 kilometrədək sürətlə hərəkət edən maye şırnaqları kimi ekstremal şəraitə malik lokal isti nöqtələr yaradır. Bu, elektrodların səthindəki elektrokimyəvi reaksiyaları yaxşılaşdırır.
Sonokimya haqqında daha çox oxuyun!

Sonoelektrokimya

Sonoelektrokimya elektrokimyəvi qurğuya ultrasəs tətbiq etməklə yuxarıda qeyd olunan iki üsulu birləşdirir. Ultrasəs mühüm elektrokimyəvi parametrlərə və kimyəvi proseslərin səmərəliliyinə təsir göstərir. Ultrasəsin mövcudluğu elektrokimyəvi məhlulu və ya elektrokimyəvi hüceyrədəki elektroanalitin hidrodinamikasını xeyli yaxşılaşdırır. Elektrodun ultrasəs buynuzuna birləşdirilməsi elektrod səthinin aktivliyinə və bütün hüceyrə daxilində elektroanalit növlərinin konsentrasiya profilinə müsbət təsir göstərir. Sonomexaniki təsirlər elektrokimyəvi növlərin məhlulun həcmindən elektroaktiv səthə kütlə daşınmasını yaxşılaşdırır. Ultrasəs elektrodu elektrod səthində diffuziya təbəqəsinin qalınlığını azaldır, elektrodda çökdürülən təbəqənin/elektrolitik örtüyün qalınlığını artırır, elektrokimyəvi proseslərin sürətini, çıxımını və səmərəliliyini artırır, elektrodda çökdürülən təbəqənin məsaməliliyini və sərtliyini artırır, elektrokimyəvi məhlullardan qazın çıxarılmasını yaxşılaşdırır; elektrod səthini təmizləyir və yenidən aktivləşdirir, metalın depassivasiyası və elektrod səthindən qaz qabarcıqlarının çıxarılması yolu ilə (kavitasiya və akustik axının təsiri ilə) elektrodun ifrat gərginliklərini azaldır və elektrodun çirklənməsini əngəlləyir. Sonoelektrokimyanın tətbiqlərinə elektropolimerləşmə, elektrokoaqulyasiya, üzvi elektrosintez, materialların elektrokimyası, ətraf mühit elektrokimyası, elektroanalitik kimya, hidrogen istehsalı və elektrodda çökdürmə daxildir.

Axın kimyası tətbiqlərində sonoelektrokimya

Sonoelektrokimyəvi prosesləri axın qurğusunda həyata keçirirsinizsə, axın sürətini dəyişməklə sonoelektrokimyəvi reaksiyaların qalma müddətini tənzimləyə bilərsiniz. Təkrar təsir üçün materialı yenidən dövr etdirə və ya nasosla hüceyrədən bir dəfə keçirə bilərsiniz. Təkrar dövretmə temperaturun idarə olunması üçün, məsələn, soyutma və ya qızdırma məqsədilə istilik dəyişdiricisindən keçirməklə faydalı ola bilər.
Sonoelektrokimyəvi hüceyrə reaktorunun çıxışında əks təzyiq klapanından istifadə etsəniz, hüceyrənin daxilindəki təzyiqi artıra bilərsiniz. Hüceyrənin daxilindəki təzyiq ultrasəslə emalı intensivləşdirmək və qaz fazalarının yaranmasına təsir göstərmək üçün çox mühüm parametrdir. O, aşağı qaynama temperaturuna malik reaksiyaya girən maddələr və ya məhsullarla işləyərkən də vacibdir.
Axıb keçmə rejimində işləmə fasiləsiz əməliyyata və beləliklə, daha böyük həcmlərdə istehsala imkan verir.
Material iki elektrod, məsələn, sonotrod və hüceyrə divarı arasında axırsa, elektrodlar arasındakı məsafəni azalda bilərsiniz. Bu, ötürülən elektronların sayına daha yaxşı nəzarət etməyə və reaksiyanın daha yüksək seçiciliyinə imkan verir. Bu, məhsulun dəqiqliyini, paylanmasını və çıxımını yaxşılaşdıra bilər.
Ümumiyyətlə, axın hüceyrəsi reaktoru qurğusunda sonoelektrokimyəvi reaksiyalar dövri prosesdəki müvafiq reaksiyadan xeyli sürətli ola bilər. Bir neçə saata qədər çəkə bilən reaksiyalar daha yaxşı məhsul əldə edilməklə bir neçə dəqiqəyə tamamlana 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.