Effetti della sonicazione sulla conduttività e sul valore del pH dell'acqua
La conduttività e il valore del pH dell’acqua possono essere influenzati in modo efficace trattando l’acqua con ultrasuoni ad alta intensità e bassa frequenza. La sonicazione dell’acqua determina un aumento della conduttività e una diminuzione dei valori di pH nell’acqua.
Influenza degli ultrasuoni di potenza sulla conduttività elettrica
Le prove sono state condotte utilizzando il dispositivo a sonda ultrasonica UP400St al fine di studiare l’influenza della sonificazione sulla conduttività dell’acqua distillata. Due elettrodi (passivi, non sottoposti a sonicazione) sono stati inseriti nell’ampio recipiente di sonicazione, mentre la sonda a ultrasuoni è stata montata tra gli elettrodi. Come mostra il grafico sottostante, la conduttività aumenta all’abbassarsi del valore del pH.
La conduttività misura la concentrazione e la mobilità di tutti gli ioni, mentre il pH misura specificamente l'attività dell'H+.
Se la sonicazione produce o introduce un acido, HA → H+ A–. Di conseguenza, il pH diminuisce mentre sia l’H+ e una– aumentare la conduttività. Poiché i protoni sono estremamente mobili, anche una concentrazione di acido molto bassa può aumentare notevolmente la conduttività dell’acqua inizialmente pura.
Come sfruttare le variazioni ultrasoniche della conducibilità elettrica
L'aumento della conduttività elettrica presenta diversi vantaggi nelle applicazioni di elettrolisi ed elettrochimica. La riduzione della resistenza nelle applicazioni di elettrolisi consente di ridurre l'aggiunta di sali, acidi o basi, comunemente utilizzati per modificare la conduttività e la resistenza di liquidi come l'acqua negli elettrolizzatori.
L'ultrasuonizzazione dell'acqua mostra effetti sulla conducibilità e sul valore del pH
Trattamento ad ultrasuoni dell'acqua con l'ultrasonicatore a sonda UP400St: il trattamento ad ultrasuoni aumenta la conduttività elettrica dell'acqua
La conducibilità elettrica dell'acqua distillata aumenta con la sonicazione.
Ultrasuonatori a sonda per applicazioni ad alte prestazioni
Hielscher Ultrasonics offre un'ampia gamma di ultrasuoni a sonda ad alte prestazioni per applicazioni su liquidi, ad esempio per influenzare la conducibilità elettrica e il valore del pH dei fluidi. Soddisfacendo facilmente i comuni standard industriali, le apparecchiature a ultrasuoni Hielscher possono funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, a pieno carico e in condizioni difficili.
La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasonori:
| Volume di batch | Portata | Dispositivi raccomandati |
|---|---|---|
| 1 - 500mL | 10 - 200mL/min | UP100H |
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | più grande | cluster di UIP16000 |
L'ultrasuonizzazione dell'acqua provoca un aumento della conduttività e del valore del pH dell'acqua.
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Letteratura / Riferimenti
- 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 produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni da laboratorio a dimensioni industriali.