Sonoelektrokeemia seadistamine – 2000 vatti ultraheli

Sonoelektrokeemia ühendab elektrokeemia eelised sonokeemiaga. Nende tehnikate suurim eelis on nende lihtsus, madal hind, reprodutseeritavus ja mastaapsus. Hielscher Ultrasonics pakub täielikku sonoelektrokeemilist seadistust partii ja inline kasutamiseks. See koosneb järgmistest osadest:

• täiustatud ultraheli generaator (2000 vatti) koos automaatse häälestamise, amplituudi juhtimise ja keeruka andmete logimisega,
• võimas andur ultraheli sarvega (tööstuslik hinne, 2000 vatti, 20 kHz),
• elektriisolaator, mis ei vähenda ultraheli vibratsiooni
• ultraheli korduvad sarved amplituudi suurendamiseks või vähendamiseks
• erinevad sonotrode kujundused (Sonotrode on elektrood. Katood või anood.)
• vahetatavate rakuseintega vooluelemendireaktor (alumiinium, roostevaba teras, teras, vask, …)

Te ei pea raiskama oma aega oma seadistuse väljatöötamiseks, et saaksite ultraheli elektrokeemiaga kombineerida. Te ei pea standardsetele ultraheliseadmetele elektrilisi muudatusi tegema. Hankige see tööstusliku sonoelektrokeemia seadistus ja suunake oma jõupingutused ja aeg oma keemilistele uuringutele ja protsesside optimeerimisele!

Kasutusvalmis Sonoelektrokeemia seadistamine

Hielscher Ultrasonics pakub kergesti kasutatavat sonoelektrokeemilist seadistust kohandatava ja paindliku konfiguratsiooniga. See seadistus sobib üldiseks uurimis- ja arendustegevuseks ning protsesside optimeerimiseks, samuti keskmise suurusega tootmiseks. Sonotrode UIP2000hdT juures (2000 vatti, 20 kHz) saab kasutada elektroodina partii seadistuses või vooluelemendiga kooskõlas. Sellel on ainulaadne elektriisolatsiooni disain. Sonoelektrokeemilise anduri uuendamine ei vähenda ultraheli võimsust.
Standardne sonotrode / elektrood on 5. klassi titaan ja see on mõeldud ultraheli intensiivsuse ühtluse optimeerimiseks piki selle külge. Saadaval on muud kujundused ja muud materjalid, nagu alumiinium, teras või roostevaba teras. Selle konstruktsiooniga spetsiaalsel vooluelemendireaktoril on alumiiniumkorpus, mis on elektriliselt isoleeritud mõlema otsa plastühendustega. Alumiiniumprofiili saab kasutada odava ohvrielektroodina ja seda saab hõlpsasti asendada teiste materjalidega, nagu teras, roostevaba teras või vask. Saadaval on ka muud rakkude läbimõõdud või kujundused. Joonisel oleval rakul on ultraheli elektroodi ja raku keha vahel umbes 2-4 mm. Seetõttu põhjustavad ultraheli lained akustilist voogesitust ja kavitatsiooni ka rakukehal. Kõik selle disaini standardtooted on saadaval meie ladudes Saksamaal ja USA-s. Loomulikult saate sama seadistust kasutada kõigi teiste mitteelektriliste ultraheli- ja sonokeemiliste protsesside jaoks. See seadistus töötab ka ultraheliga toetatud protsesside puhul, millel on kõrged elektrilised impulsid (HEP).

Sonoelektrokeemia

Sonoelektrokeemia ühendab kaks ülalnimetatud tehnikat, rakendades ultraheliuuringut elektrokeemilisele seadistusele. Ultraheli mõjutab olulisi elektrokeemilisi parameetreid ja keemiliste protsesside tõhusust. Elektrokeemilist lahust või elektroanalüüdi hüdrodünaamikat elektrokeemilises rakus suurendab oluliselt ultraheli olemasolu. Elektroodi ühendamine ultraheli sarvega avaldab positiivset mõju elektroodi pinna aktiivsusele ja elektroanalüüdi liikide kontsentratsiooniprofiilile kogu rakus. Sonomehaanilised mõjud parandavad elektrokeemiliste liikide massitransporti lahtisest lahusest elektroaktiivsele pinnale. Ultraheli elektrood vähendab difusioonikihi paksust elektroodi pinnal, suurendab elektroodide sadestumise / galvaniseerimise paksust, suurendab elektrokeemilisi kiirusi, saagist ja tõhusust, suurendab elektroodide sadestumise poorsust ja kõvadust, parandab gaasi eemaldamist elektrokeemilistest lahustest; puhastab ja taasaktiveerib elektroodi pinda, vähendab elektroodide ülepotentsiaali, metallide depassiveerimise ja gaasimullide eemaldamise teel elektroodi pinnal (indutseeritud kavitatsiooni ja akustilise voolu poolt) ning pärsib elektroodide saastumist. Sonoelektrokeemia rakenduste hulka kuuluvad elektropolümerisatsioon, elektrokoagulatsioon, orgaaniline elektrosüntees, materjali elektrokeemia, keskkonnaelektrokeemia, elektroanalüütiline keemia, vesiniku tootmine ja elektroodide sadestamine.

Sonoelektrokeemia voolukeemia rakendustes

Kui teostate sonoelektrokeemilisi protsesse voolu seadistuses, saate reguleerida sonoelektrokeemiliste reaktsioonide viibeaega, muutes voolukiirust. Võite korduvaks kokkupuuteks uuesti ringelda või pumbata läbi raku üks kord. Retsirkulatsioon võib olla kasulik temperatuuri reguleerimiseks, näiteks voolates jahutamiseks või kütmiseks läbi soojusvaheti.
Kui kasutate sono-elektrokeemilise rakureaktori väljalaskeavas vasturõhuklappi, saate rõhku raku sees suurendada. Rõhk rakus on väga oluline parameeter ultrahelitöötluse intensiivistamiseks ja gaasifaaside tootmise mõjutamiseks. See on oluline ka reagentide või madala keemistemperatuuriga toodetega töötamisel.
Läbivoolurežiimis töötamine võimaldab pidevat tööd ja seega suuremate mahtude tootmist.
Kui materjal voolab kahe elektroodi, nt sonotrode ja rakuseina vahel, saate vähendada elektroodide vahelist kaugust. See võimaldab paremini kontrollida ülekantud elektronide arvu ja reaktsiooni paremat selektiivsust. See võib parandada toote täpsust, jaotust ja saagikust.
Üldiselt võivad sonoelektrokeemilised reaktsioonid vooluraku reaktori paigutuses olla palju kiiremad kui analoogreaktsioon partiiprotsessis. Reaktsioone, mis võivad kesta kuni mitu tundi, saab lõpule viia mitme minutiga, saades parema toote.