Ρύθμιση Sonoelectrochemistry – 2000 watts Υπέρηχος
Η Sonoelectrochemistry συνδυάζει τα οφέλη της ηλεκτροχημείας με τη sonochemistry. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτών των τεχνικών είναι η απλότητα, το χαμηλό κόστος, η αναπαραγωγιμότητα και η επεκτασιμότητα. Hielscher Υπέρηχοι προσφέρει πλήρη sonoelectrochemical ρύθμιση για παρτίδα και inline χρήση. Αποτελείται από:
- μια προηγμένη γεννήτρια υπερήχων (2000 watt) με αυτόματο συντονισμό, έλεγχο πλάτους και εξελιγμένη καταγραφή δεδομένων,
- ένας ισχυρός μορφοτροπέας με υπερηχητικό κέρατο (βιομηχανικός βαθμός, 2000 watt, 20kHz),
- ένας ηλεκτρικός μονωτήρας που δεν μειώνει τους υπερηχητικούς κραδασμούς
- υπερήχων αναμνηστικά κέρατα για αύξηση ή μείωση πλάτους
- διάφορα σχέδια sonotrode (Το sonotrode είναι το ηλεκτρόδιο. Κάθοδος ή άνοδος.)
- αντιδραστήρας κυψελών ροής με εναλλάξιμα κυτταρικά τοιχώματα (αλουμίνιο, ανοξείδωτο χάλυβα, χάλυβα, χαλκό, …)
Δεν χρειάζεται να σπαταλάτε το χρόνο σας αναπτύσσοντας τη δική σας ρύθμιση μόνο και μόνο έτσι μπορείτε να συνδυάσετε υπερήχους με ηλεκτροχημεία. Δεν χρειάζεται να κάνετε ηλεκτρικές τροποποιήσεις στον τυπικό εξοπλισμό υπερήχων. Αποκτήστε αυτήν τη βιομηχανική ρύθμιση sonoelectrochemistry και εστιάστε τις προσπάθειες και το χρόνο σας στη χημική σας έρευνα και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας!
Έτοιμο προς χρήση ρύθμιση για Sonoelectrochemistry
Hielscher Υπέρηχοι προσφέρει ένα εύκολο στη χρήση sonoelectrochemical ρύθμιση με μια προσαρμόσιμη, ευέλικτη διαμόρφωση. Αυτή η εγκατάσταση είναι κατάλληλη για γενική έρευνα και ανάπτυξη και βελτιστοποίηση διαδικασιών καθώς και για παραγωγή μεσαίας κλίμακας. Το sonotrode στο UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ηλεκτρόδιο σε διάταξη παρτίδας ή ενσωματωμένο με κυψέλη ροής. Έχει μοναδικό σχεδιασμό ηλεκτρικής μόνωσης. Η αναβάθμιση του sonoelectrochemical μορφοτροπέα δεν μειώνει την υπερηχητική ισχύ.
Το πρότυπο sonotrode / ηλεκτρόδιο είναι τιτάνιο βαθμού 5 και έχει σχεδιαστεί για να βελτιστοποιεί την ομοιομορφία της έντασης υπερήχων κατά μήκος της πλευράς του. Άλλα σχέδια και άλλα υλικά όπως αλουμίνιο, χάλυβας ή ανοξείδωτος χάλυβας είναι διαθέσιμα. Ο ειδικός αντιδραστήρας κυψελών ροής αυτού του σχεδιασμού έχει σώμα αλουμινίου το οποίο είναι ηλεκτρικά μονωμένο από τις πλαστικές συνδέσεις και στα δύο άκρα. Το προφίλ αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ηλεκτρόδιο θυσίας χαμηλού κόστους και μπορεί εύκολα να αντικατασταθεί με άλλα υλικά όπως χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα ή χαλκό. Άλλες διάμετροι κυττάρων ή σχέδια είναι διαθέσιμα. Το κύτταρο στο σχέδιο έχει ένα κενό περίπου 2-4 mm μεταξύ του ηλεκτροδίου υπερήχων και του κυτταρικού σώματος. Ως εκ τούτου, τα υπερηχητικά κύματα προκαλούν ακουστική ροή και σπηλαίωση στο κυτταρικό σώμα, καθώς και. Όλα τα τυποποιημένα στοιχεία αυτού του σχεδιασμού είναι διαθέσιμα στις αποθήκες μας στη Γερμανία και τις ΗΠΑ. Φυσικά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ίδια ρύθμιση για όλες τις άλλες μη ηλεκτρικές υπερηχητικές και sonochemical διεργασίες. Αυτή η ρύθμιση λειτουργεί επίσης για διαδικασίες που υποστηρίζονται από υπερήχους με υψηλούς ηλεκτρικούς παλμούς (HEP).
Προηγμένα εξαρτήματα βιομηχανικής ποιότητας
Το UIP2000hdT χρησιμοποιείται από πολλούς πελάτες για να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ δοκιμών πάγκου και παραγωγής. Όλα τα όργανα Hielscher είναι κατασκευασμένα για συνεχή λειτουργία – 24Η/7Δ/365Δ. Το UIP2000hdT είναι εξοπλισμένο με οθόνη αφής, διεπαφή ethernet, 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα πρωτόκολλο CSV συμβατό με Excel σε κάρτα SD και θερμοστοιχείο για παρακολούθηση θερμοκρασίας. Μπορείτε να ελέγξετε το UIP2000hdT μέσω του προγράμματος περιήγησής σας. Ένας ψηφιακός αισθητήρας πίεσης που συνδέεται με το UIP2000hdT είναι διαθέσιμος. Το UIP2000hdT μπορεί να σας δείξει την πραγματική καθαρή ισχύ εξόδου στο ηλεκτρόδιο. Αυτή είναι η καθαρή μηχανική υπερηχητική ισχύς στο υγρό. Αυτό σας επιτρέπει να παρακολουθείτε και να επαληθεύετε κάθε δευτερόλεπτο της υπερήχησης, π.χ. για έλεγχο ή βελτιστοποίηση της διαδικασίας. Υπερήχων συσκευές από Hielscher παρέχουν πολύ αναπαραγώγιμα και επαναλαμβανόμενα αποτελέσματα. Μπορείτε να κλιμακώσετε τα αποτελέσματά σας γραμμικά σε επίπεδο παραγωγής. Φυσικά, η τεχνική ομάδα Hielscher θα σας υποστηρίξει στη δημιουργία των σωστών πειραμάτων και η Hielscher θα συνεργαστεί μαζί σας για να κάνει τη διαδικασία σας να λειτουργήσει.

Οι ανιχνευτές των επεξεργαστών υπερήχων UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) λειτουργούν ως κάθοδος και άνοδος σε ηλεκτρολυτικό κύτταρο
Εάν είστε νεοφερμένος σε αυτόν τον κλάδο της χημείας, θα βρείτε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη sonochemistry, την ηλεκτροχημεία και τη sonoelectrochemistry παρακάτω.
Sonochemistry + Ηλεκτροχημεία = Sonoelectrochemistry
Η Sonoelectrochemistry είναι ο συνδυασμός ηλεκτροχημείας και sonochemistry.
ηλεκτροχημεία
Η ηλεκτροχημεία προσθέτει ηλεκτρισμό στη φυσικοχημεία. Είναι ένα προηγμένο μέσο ενεργοποίησης αντιδραστηρίων ή αντιδραστηρίων με μεταφορά ηλεκτρονίων. Επιτρέπει στοχευμένους, επιλεκτικούς χημικούς μετασχηματισμούς. Η ηλεκτροχημεία είναι ένα επιφανειακό φαινόμενο.
Ηχοχημεία
Η Sonochemistry προσθέτει ακουστική και σπηλαίωση ροής και ενέργειας ενεργοποίησης σε χημικές αντιδράσεις. Ο πιο σημαντικός μηχανισμός στη sonochemistry είναι η σπηλαίωση. Η κατάρρευση των φυσαλίδων σπηλαίωσης σε ένα υπερηχητικό πεδίο δημιουργεί τοπικά καυτά σημεία με ακραίες συνθήκες, όπως θερμοκρασίες άνω των 5000 Kelvin, πιέσεις έως και 1000 ατμόσφαιρες και υγρούς πίδακες έως και 1000 χιλιόμετρα την ώρα. Αυτό βελτιώνει τις ηλεκτροχημικές αντιδράσεις στην επιφάνεια των ηλεκτροδίων.
sonoelectrochemistry
Η Sonoelectrochemistry συνδυάζει τις δύο τεχνικές που αναφέρονται παραπάνω εφαρμόζοντας υπερήχους σε μια ηλεκτροχημική ρύθμιση. Ο υπέρηχος επηρεάζει σημαντικές ηλεκτροχημικές παραμέτρους και την αποτελεσματικότητα των χημικών διεργασιών. Το ηλεκτροχημικό διάλυμα ή η υδροδυναμική της ηλεκτροαναλυτέας ουσίας σε ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο ενισχύεται σημαντικά από την παρουσία υπερήχων. Η σύζευξη ενός ηλεκτροδίου με ένα υπερηχητικό κέρατο έχει θετικές επιδράσεις στην επιφανειακή δραστηριότητα του ηλεκτροδίου και στο προφίλ συγκέντρωσης των ειδών ηλεκτροαναλυτέας ουσίας σε ολόκληρο το κύτταρο. Τα ηχομηχανικά αποτελέσματα βελτιώνουν τη μαζική μεταφορά ηλεκτροχημικών ειδών από το χύδην διάλυμα στην ηλεκτροδραστική επιφάνεια. Ένα ηλεκτρόδιο υπερήχων μειώνει το πάχος του στρώματος διάχυσης στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου, αυξάνει το πάχος της εναπόθεσης ηλεκτροδίων / ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, αυξάνει τους ηλεκτροχημικούς ρυθμούς, τις αποδόσεις και τις αποδόσεις, αυξάνει το πορώδες και τη σκληρότητα της εναπόθεσης ηλεκτροδίων, βελτιώνει την απομάκρυνση αερίων από ηλεκτροχημικά διαλύματα. Καθαρίζει και επανενεργοποιεί την επιφάνεια του ηλεκτροδίου, μειώνει τα υπερδυναμικά των ηλεκτροδίων, με την αποπαθητικοποίηση των μετάλλων και την αφαίρεση φυσαλίδων αερίου στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου (που προκαλείται από σπηλαίωση και ακουστική ροή) και καταστέλλει τη ρύπανση των ηλεκτροδίων. Οι εφαρμογές της sonoelectrochemistry περιλαμβάνουν ηλεκτροπολυμερισμό, ηλεκτροσυσσωμάτωση, οργανική ηλεκτροσύνθεση, ηλεκτροχημεία υλικών, περιβαλλοντική ηλεκτροχημεία, ηλεκτροαναλυτική χημεία, παραγωγή υδρογόνου και εναπόθεση ηλεκτροδίων.
Sonoelectrochemistry σε εφαρμογές χημείας ροής
Εάν εκτελείτε sonoelectrochemical διεργασίες σε μια ρύθμιση ροής, μπορείτε να ρυθμίσετε τον χρόνο παραμονής των sonoelectrochemical αντιδράσεων μεταβάλλοντας τον ρυθμό ροής. Μπορείτε να ανακυκλοφορήσετε για επαναλαμβανόμενη έκθεση ή να αντλήσετε μέσω του κυττάρου μία φορά. Η ανακυκλοφορία μπορεί να είναι επωφελής για τον έλεγχο της θερμοκρασίας, π.χ. ρέοντας μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας για ψύξη ή θέρμανση.
Εάν χρησιμοποιείτε βαλβίδα αντίθλιψης στην έξοδο του ηχητικού-ηλεκτροχημικού αντιδραστήρα κυψέλης, μπορείτε να αυξήσετε την πίεση μέσα στο κελί. Η πίεση μέσα στο κύτταρο είναι μια πολύ σημαντική παράμετρος για την εντατικοποίηση της υπερήχησης και την επίδραση στην παραγωγή αέριων φάσεων. Είναι επίσης σημαντικό όταν εργάζεστε με αντιδραστήρια ή προϊόντα με χαμηλό σημείο βρασμού.
Η λειτουργία σε λειτουργία ροής επιτρέπει τη συνεχή λειτουργία και συνεπώς την παραγωγή μεγαλύτερων όγκων.
Εάν το υλικό ρέει μεταξύ δύο ηλεκτροδίων, π.χ. sonotrode και κυτταρικό τοίχωμα, μπορείτε να μειώσετε την απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων. Αυτό επιτρέπει καλύτερο έλεγχο του αριθμού των ηλεκτρονίων που μεταφέρονται και καλύτερη επιλεκτικότητα της αντίδρασης. Αυτό μπορεί να βελτιώσει την ακρίβεια, τη διανομή και την απόδοση του προϊόντος.
Γενικά, οι sonoelectrochemical αντιδράσεις σε μια διάταξη αντιδραστήρα κυψελών ροής μπορεί να είναι πολύ ταχύτερες από την αναλογική αντίδραση σε μια διαδικασία παρτίδας. Αντιδράσεις που μπορεί να διαρκέσουν έως και αρκετές ώρες μπορούν να ολοκληρωθούν σε μερικά λεπτά, παράγοντας ένα καλύτερο προϊόν.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- 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.