Auswirkungen der Ultraschallbehandlung auf die Leitfähigkeit und den pH-Wert von Wasser

Die Leitfähigkeit und der pH-Wert von Wasser lassen sich durch die Behandlung mit hochintensivem, niederfrequentem Ultraschall wirksam beeinflussen. Die Ultraschallbehandlung von Wasser führt zu einer erhöhten Leitfähigkeit und zu niedrigeren pH-Werten im Wasser.

Einfluss von Leistungsultraschall auf die elektrische Leitfähigkeit

Zur Untersuchung des Einflusses der Ultraschallbehandlung auf die Leitfähigkeit von destilliertem Wasser wurden Versuche mit dem Ultraschallgerät vom Sondentyp UP400St durchgeführt. Zwei (passive, nicht beschallende) Elektroden wurden in das breite Beschallungsgefäß eingeführt, die Ultraschallsonde wurde zwischen den Elektroden angebracht. Wie die nachstehende Grafik zeigt, steigt die Leitfähigkeit an, wenn der pH-Wert sinkt.

Die Leitfähigkeit misst die Konzentration und Mobilität aller Ionen, während der pH-Wert speziell die Aktivität von H⁺.
Wenn durch die Ultraschallbehandlung eine Säure entsteht oder eingebracht wird: HA → H⁺ A^–. Infolgedessen sinkt der pH-Wert, während sowohl H⁺ und einer^– die Leitfähigkeit erhöhen. Da Protonen außerordentlich beweglich sind, kann bereits eine sehr geringe Säurekonzentration die Leitfähigkeit von ursprünglich reinem Wasser erheblich erhöhen.

Wie man sich Ultraschalländerungen der elektrischen Leitfähigkeit zunutze macht

Die Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit hat mehrere Vorteile für die Elektrolyse und elektrochemische Anwendungen. Die Verringerung des Widerstands bei Elektrolyseanwendungen ermöglicht es, die Zugabe von Salzen, Säuren oder Basen zu reduzieren, die üblicherweise verwendet werden, um die Leitfähigkeit und den Widerstand von Flüssigkeiten wie Wasser in Elektrolyseuren zu verändern.

Ultraschallbehandlung von Wasser zeigt Auswirkungen auf Leitfähigkeit und pH-Wert

Die elektrische Leitfähigkeit von destilliertem Wasser wird durch Beschallung erhöht.

Sonden-Ultraschallgeräte für Hochleistungsanwendungen

Hielscher Ultrasonics bietet ein breites Portfolio an Hochleistungssonden-Ultraschallgeräten für Flüssigkeitsanwendungen, z.B. zur Beeinflussung der elektrischen Leitfähigkeit und des pH-Wertes von Flüssigkeiten. Hielscher-Ultraschallgeräte erfüllen problemlos gängige Industriestandards und können rund um die Uhr unter Volllast und anspruchsvollen Bedingungen betrieben werden.
In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren:

Literatur / Literaturhinweise