水の導電率とpH値に及ぼす超音波処理の影響
水に高強度・低周波の超音波を照射することで、水の導電率やpH値を効果的に変化させることができます。水に超音波処理を施すと、導電率が上昇し、pH値が低下します。
電気伝導率に及ぼすパワー超音波の影響
超音波処理が蒸留水の導電率に及ぼす影響を調査するため、超音波プローブ型装置「UP400St」を用いて試験を行った。 幅の広い超音波処理容器に2つの電極(受動型、超音波照射なし)を挿入し、超音波プローブを電極の間に取り付けた。下のグラフが示すように、pH値が低下するにつれて導電率は上昇する。
導電率はすべてのイオンの濃度と移動度を測定するのに対し、pHは特にHの活度を測定する。+.
超音波処理によって酸が生成・導入される場合、HA → H+ A–. その結果、pHが低下する一方で、H+ そして– 導電率を高める。プロトンは極めて移動性が高いため、ごくわずかな酸濃度でも、当初は純水であったものの導電率を大幅に高めることができる。
超音波による電気伝導率の変化を利用する方法
電気伝導率の向上は、電解や電気化学の応用においていくつかの利点がある。電気分解の用途で抵抗を減らすことで、電解槽で水のような液体の導電率や抵抗を変更するために一般的に使用される塩、酸、塩基の添加を減らすことができます。
高性能アプリケーション用プローブ型超音波発生装置
Hielscher Ultrasonics社は、液体の電気伝導度やpH値に影響を与えるなど、液体アプリケーション用の高性能プローブ型超音波発生装置の幅広いポートフォリオを提供しています。一般的な工業規格を容易に満たすHielscherの超音波装置は、全負荷かつ過酷な条件下でも24時間365日稼働可能です。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です:
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10~200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1~20L | 0.2~4L/分 | UIP2000hdT |
| 10~100L | 2~10L/分 | UIP4000hdT |
| n.a. | 10~100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
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文献・参考文献
- 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.




