Auswirkungen der Ultraschallbehandlung auf die Leitfähigkeit und den pH-Wert von Wasser
Die Leitfähigkeit und der pH-Wert von Wasser lassen sich durch eine Behandlung mit hochintensivem, niederfrequentem Ultraschall effizient beeinflussen. Die Beschallung von Wasser führt zu einer erhöhten Leitfähigkeit und niedrigeren pH-Werten im Wasser.
Einfluss von Leistungsultraschall auf die elektrische Leitfähigkeit
Um den Einfluss der Ultraschallbehandlung auf die Leitfähigkeit von destilliertem Wasser zu untersuchen, wurden Versuche mit dem Ultraschallgerät UP400St mit Sonotrode durchgeführt. Zwei passive, nicht beschallende Elektroden wurden in das breite Beschallungsgefäß eingesetzt; die Sonotrode wurde zwischen den Elektroden montiert. Wie das folgende Diagramm zeigt, steigt die Leitfähigkeit, während der pH-Wert sinkt.
Die Leitfähigkeit erfasst die Konzentration und Beweglichkeit aller Ionen, während der pH-Wert spezifisch die Aktivität von H+ erfasst.
Wenn durch die Beschallung eine Säure entsteht oder eingebracht wird, gilt: HA → H+ + A–. Infolgedessen sinkt der pH-Wert, während sowohl H+ als auch A– die Leitfähigkeit erhöhen. Da Protonen außergewöhnlich beweglich sind, kann selbst eine sehr geringe Säurekonzentration die Leitfähigkeit von ursprünglich reinem Wasser stark erhöhen.
So nutzen Sie ultraschallbedingte Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit
Die Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit bietet mehrere Vorteile bei der Elektrolyse und bei elektrochemischen Anwendungen. Eine Verringerung des Widerstands bei Elektrolyseanwendungen ermöglicht es, die Zugabe von Salzen, Säuren oder Basen zu reduzieren, die üblicherweise dazu dienen, die Leitfähigkeit und den Widerstand von Flüssigkeiten wie Wasser in Elektrolyseuren zu verändern.
Die Ultraschallbehandlung von Wasser beeinflusst die Leitfähigkeit und den pH-Wert
Beschallung von Wasser mit dem Ultraschallgerät UP400St mit Sonotrode: Die Beschallung erhöht die elektrische Leitfähigkeit von Wasser
Die elektrische Leitfähigkeit von destilliertem Wasser steigt unter Beschallung.
Leistungsstarke Ultraschallgeräte mit Sonotrode für anspruchsvolle Anwendungen
Hielscher Ultrasonics bietet ein breites Portfolio leistungsstarker Ultraschallgeräte mit Sonotrode für Flüssigkeitsanwendungen, z. B. zur Beeinflussung der elektrischen Leitfähigkeit und des pH-Werts von Flüssigkeiten. Die Ultraschallgeräte von Hielscher erfüllen gängige Industriestandards problemlos und können 24/7 unter Volllast und anspruchsvollen Bedingungen betrieben werden.
Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallgeräte:
| Batch-Volumen | Durchfluss | Empfohlene Geräte |
|---|---|---|
| 1 bis 500 mL | 10 bis 200 mL/min | UP100H |
| 10 bis 2000 mL | 20 bis 400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20 L | 0,2 bis 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 L | 2 bis 10 L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 bis 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | höher | Verbund aus UIP16000 |
Die Ultraschallbehandlung von Wasser führt zu einer erhöhten Leitfähigkeit und einem erhöhten pH-Wert des Wassers.
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Literatur / Quellen
- R. Giriûnienë, E. Garðka (1997): The influence of ultrasound on electrical conductivity of water. ULTRAGARSAS. Nr.2(28). 1997.
- Suslick, S.; Didenko, Yuri; Fang, Ming; Hyeon, Taeghwan; Kolbeck, Kenneth; Iii, William; Mdleleni, Millan; Wong, Mike (2000): Acoustic Cavitation and Its Chemical Consequences. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2000.
Hielscher Ultrasonics fertigt leistungsstarke Ultraschallhomogenisatoren vom Laborgerät bis zur Industrieanlage.