Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Configuración de la Sonoelectroquímica – Ultrasonido de 2000 vatios

La sonoelectroquímica combina los beneficios de la electroquímica con los de la sonoquímica. La mayor ventaja de estas técnicas es su simplicidad, bajo costo, reproducibilidad y escalabilidad. Hielscher Ultrasonics ofrece una completa configuración de sonoelectroquímica para su uso por lotes y en línea. Consta de:

  • un avanzado generador de ultrasonidos (2000 vatios) con autoajuste, control de amplitud y sofisticado registro de datos,
  • un potente transductor con bocina ultrasónica (grado industrial, 2000 vatios, 20kHz),
  • un aislante eléctrico que no reduce las vibraciones ultrasónicas
  • bocinas de refuerzo ultrasónicas para aumentar o disminuir la amplitud
  • varios diseños de sonotrodos (El sonotrodo es el electrodo. Cátodo o ánodo.)
  • reactor de células de flujo con paredes de células intercambiables (aluminio, acero inoxidable, acero, cobre, …)

No necesitas perder el tiempo desarrollando tu propia configuración para poder combinar el ultrasonido con la electroquímica. No necesitas hacer modificaciones eléctricas en el equipo de ultrasonido estándar. Consiga esta configuración de sonoelectroquímica industrial y concentre sus esfuerzos y tiempo en su investigación química y optimización de procesos!

Shows a complete sonoelectrochemistry setup with 2000 watts ultrasonicator and electrochemical inline reactor.

Configuración Sonoelectroquímica Completa con Reactor de Célula de Flujo

Listo para usar la configuración de la Sonoelectroquímica

Hielscher Ultrasonics ofrece una configuración sonoelectroquímica fácil de usar con una configuración adaptable y flexible. Esta configuración es adecuada para la investigación y el desarrollo general y la optimización de procesos, así como para la producción a mediana escala. El sonotrodo del UIP2000hdT (2000 vatios, 20kHz) puede utilizarse como electrodo en una configuración por lotes o en línea con una celda de flujo. Si tiene un aislante eléctrico único. Este aislante no reduce la potencia ultrasónica.
El sonotrodo/electrodo estándar es de titanio de grado 5 y está diseñado para optimizar la uniformidad de la intensidad ultrasónica a lo largo de su lado. Otros diseños y otros materiales como el aluminio, el acero o el acero inoxidable están disponibles. El reactor especial de la celda de flujo de este diseño tiene un cuerpo de aluminio que está aislado eléctricamente por las conexiones de plástico en ambos extremos. El perfil de aluminio puede ser usado como un electrodo de sacrificio de bajo costo y puede ser fácilmente reemplazado por otros materiales como el acero, el acero inoxidable o el cobre. Hay disponibles otros diámetros o diseños de células. La celda del dibujo tiene un espacio de unos 2-4 mm entre el electrodo ultrasónico y el cuerpo de la celda. Por lo tanto, las ondas ultrasónicas causan corrientes acústicas y cavitación en el cuerpo de la célula también. Todos los artículos estándar de este diseño están disponibles en nuestros almacenes en Alemania y los EE.UU. Por supuesto, puede usar la misma configuración para todos los demás procesos ultrasónicos y sonoquímicos no eléctricos. Esta configuración también funciona para procesos apoyados por ultrasonido con altos pulsos eléctricos (HEP).

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Componentes de grado industrial avanzado

El UIP2000hdT es utilizado por muchos clientes para salvar la brecha entre las pruebas de banco y la producción. Todos los instrumentos de Hielscher están construidos para un funcionamiento continuo – 24h/7d/365d. El UIP2000hdT está equipado con pantalla táctil, interfaz ethernet, protocolo CSV compatible con Excel 24/7 en tarjeta SD y un termopar para el control de la temperatura. Puedes controlar el UIP2000hdT a través de tu navegador. Un sensor de presión digital que se conecta al UIP2000hdT está disponible. El UIP2000hdT puede mostrarte la potencia neta real de salida del electrodo. Esta es la potencia mecánica ultrasónica neta en el líquido. Esto le permite monitorear y verificar cada segundo de la sonicación, por ejemplo, para el control u optimización del proceso. Los dispositivos ultrasónicos de Hielscher proporcionan resultados muy reproducibles y repetibles. Puede escalar sus resultados linealmente hasta el nivel de producción. Por supuesto, el equipo técnico de Hielscher le ayudará a establecer los experimentos adecuados y Hielscher trabajará con usted para que su proceso funcione.

Esta configuración de la sonoelectroquímica no deja mucho que desear. Lo único que queda puede ser un segundo UIP2000hdT como segundo electrodo.

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Por favor, utilice el siguiente formulario si desea solicitar información adicional sobre el uso de los electrodos ultrasónicos. Estaremos encantados de ofrecerle un sistema de ultrasonidos que se ajuste a sus necesidades.









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Ultrasonic electrodes for sonoelectrochemical applications such as nanoparticle synthesis (electrosynthesis), hydrogen synthesis, electrocoagulation, wastewater treatment, breaking emulsions, electroplating / electrodeposition

Las sondas de los procesadores ultrasónicos UIP2000hdT (2000 vatios, 20kHz) actúan como cátodo y ánodo en una célula electrolítica

Si eres un recién llegado a esta rama de la química, encontrarás más información sobre la sonoquímica, electroquímica y sonoelectroquímica a continuación.

Sonoquímica + Electroquímica = Sonoelectroquímica

La sonoelectroquímica es la combinación de la electroquímica y la sonoquímica.

Electroquímica

La electroquímica añade electricidad a la química física. Es un medio avanzado para activar reactivos o reactivos mediante la transferencia de electrones. Permite transformaciones químicas selectivas y dirigidas. La electroquímica es un fenómeno de superficie.

Sonoquímica

La sonoquímica añade flujo acústico y cavitacional y energía de activación a las reacciones químicas. El mecanismo más importante de la sonoquímica es la cavitación. El colapso de las burbujas de cavitación en un campo ultrasónico crea puntos calientes localizados con condiciones extremas, como temperaturas de más de 5000 Kelvin, presiones de hasta 1000 atmósferas y chorros de líquido de hasta 1000 kilómetros por hora. Esto mejora las reacciones electroquímicas en la superficie de los electrodos.

Sonoelectroquímica

La sonoelectroquímica combina las dos técnicas mencionadas anteriormente aplicando la ultrasonificación a un montaje electroquímico. Los ultrasonidos influyen en importantes parámetros electroquímicos y en la eficiencia de los procesos químicos. La solución electroquímica o la hidrodinámica del electroanalito en una celda electroquímica se ve muy mejorada por la presencia de ultrasonidos. El acoplamiento de un electrodo a un cuerno de ultrasonido tiene efectos positivos en la actividad de la superficie del electrodo y en el perfil de concentración de las especies de electroanalitos en toda la célula. Los efectos sonomecánicos mejoran el transporte masivo de especies electroquímicas desde la solución a granel hasta la superficie electroactiva. Un electrodo ultrasónico reduce el grosor de la capa de difusión en la superficie del electrodo, aumenta el grosor de la deposición/electrodeposición del electrodo, aumenta las tasas, rendimientos y eficiencias electroquímicas, aumenta la porosidad y la dureza de la deposición del electrodo, mejora la eliminación de gas de las soluciones electroquímicas; limpia y reactiva la superficie del electrodo, reduce el sobrepotencial del electrodo, mediante la despasivación del metal y la eliminación de las burbujas de gas en la superficie del electrodo (inducida por la cavitación y el flujo acústico), y suprime el ensuciamiento del electrodo. Las aplicaciones de la sonoelectroquímica incluyen la electropolimerización, la electrocoagulación, la electrosíntesis orgánica, la electroquímica de materiales, la electroquímica ambiental, la química electroanalítica, la producción de hidrógeno y la deposición de electrodos.

Sono-Electrochemistry Equipment with 2kW Ultrasound Device and Electrolytical Cell

Equipo de ultrasonido listo para usar para procesos sonoelectroquímicos

Sonoelectroquímica en aplicaciones de química de flujo

Si realizas procesos sonoelectroquímicos en una configuración de flujo, puedes ajustar el tiempo de residencia de las reacciones sonoelectroquímicas variando la velocidad de flujo. Puedes recircular para una exposición repetida o bombear a través de la celda una vez. La recirculación puede ser ventajosa para el control de la temperatura, por ejemplo, fluyendo a través de un intercambiador de calor para enfriar o calentar.
Si se utiliza una válvula de contrapresión en la salida del reactor de la celda electroquímica, se puede aumentar la presión dentro de la celda. La presión dentro de la célula es un parámetro muy importante para intensificar la sonicación e influir en la producción de fases de gas. También es importante cuando se trabaja con reactivos o productos con un punto de ebullición bajo.
El funcionamiento en modo de flujo permite un funcionamiento continuo y, por tanto, la producción de mayores volúmenes.
Si el material fluye entre dos electrodos, por ejemplo, el sonotrodo y la pared de la célula, puede reducir la distancia entre los electrodos. Esto permite un mejor control del número de electrones transferidos y una mejor selectividad de la reacción. Esto puede mejorar la precisión, la distribución y el rendimiento del producto.
En general, las reacciones sonoelectroquímicas en una disposición de reactor de celda de flujo pueden ser mucho más rápidas que la reacción análoga en un proceso por lotes. Las reacciones que pueden tomar hasta varias horas pueden completarse en varios minutos, produciendo un mejor producto.

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