Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Rozwiązanie problemu zanieczyszczenia powierzchni elektrodami

Zanieczyszczenia powierzchni elektrod stanowią poważny problem w wielu elektrochemicznych procesach produkcyjnych oraz w czujnikach elektrochemicznych. Zanieczyszczenie elektrod może mieć wpływ na wydajność i efektywność energetyczną ogniwa elektrochemicznego. Ultradźwięki są skutecznym sposobem na unikanie i usuwanie zanieczyszczeń elektrod.

Zanieczyszczenie elektrody zmniejsza fizyczny kontakt elektrolitu z elektrodą w celu przeniesienia elektronu na elektrodę i tym samym zmniejsza szybkość reakcji elektrochemicznej. Często środek zanieczyszczający przylega do pewnych cech strukturalnych na powierzchni elektrody w wyniku oddziaływań hydrofilowych, hydrofobowych lub elektrostatycznych pomiędzy środkiem zanieczyszczającym a powierzchnią elektrody.

Metody przeciwporostowe obejmują modyfikację powierzchni lub powlekanie polimerami lub materiałami na bazie węgla, takimi jak nanorurki węglowe lub grafen, ze względu na ich dużą powierzchnię, właściwości elektrokatalityczne i odporność na zanieczyszczenie. Alternatywnie, nanocząstki metalu mogą mieć właściwości przeciwporostowe w połączeniu z właściwościami elektrokatalitycznymi i wysokim przewodnictwem elektrycznym.

Ultradźwiękowe mechaniczne mieszanie jest alternatywną metodą antyporostową.

W mieszaniu ultradźwiękowym do ochrony przed zabrudzeniami stosuje się fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości i intensywności w cieczy, aby ułatwić lub usprawnić usuwanie zabrudzeń z powierzchni zanurzonych w cieczy aktywowanej ultradźwiękami. Ultradźwiękowe czyszczenie powierzchni elektrod to technologia unikalna pod względem możliwości usuwania zanieczyszczeń z powierzchni elektrod. Technologia czyszczenia ultradźwiękowego jest w stanie przeniknąć i oczyścić każdą zwilżoną powierzchnię elektrody, w tym otwory nieprzelotowe, gwinty, kontury powierzchni.
Zapotrzebowanie na lepszą czystość powierzchni elektrod spowodowało rozwój technologii mieszania ultradźwiękowego. Obecnie możliwe jest mechaniczne mieszanie elektrod z częstotliwością ultradźwiękową lub mieszanie cieczy w pobliżu elektrody w celu pośredniego oczyszczenia powierzchni elektrody.

Elektrody pośrednie przeciwporostowe powierzchniowe

W pośrednim przeciwporostowaniu powierzchni elektrody, moc ultradźwiękowa jest dostarczana do cieczy w pobliżu elektrody. Ciecz ta adsorbuje moc ultradźwiękową i przenosi ułamek tej mocy na powierzchnię elektrody, gdzie powstała kawitacja ultradźwiękowa usuwa warstwy zanieczyszczeń. Ogólnie rzecz biorąc, ta metoda pośrednia ma charakter "linii wzroku"; to znaczy, że aby była skuteczna, musi istnieć bezpośredni dostęp do zanieczyszczonej powierzchni.

Ultrasonic generator and transducer with electrically isolated ultrasonic probe as sono-electrode

Elektroda ultradźwiękowa (katoda) do zastosowań w elektrochemii sonicznej

Definicja: Zanieczyszczenie elektrodami
Zanieczyszczenie elektrody opisuje pasywację powierzchni elektrody przez środek zanieczyszczający, który tworzy coraz bardziej nieprzepuszczalną warstwę na elektrodzie. Często środek zanieczyszczający jest produktem ubocznym reakcji elektrochemicznej.

Elektroda bezpośrednia Antifouling powierzchniowy

Hielscher Ultrasonics oferuje wyjątkową ultradźwiękową konstrukcję do bezpośredniego mieszania elektrod. W tej konstrukcji drgania ultradźwiękowe są sprzężone bezpośrednio z elektrodami. Dzięki temu moc ultradźwiękowa jest dostarczana na zwilżoną powierzchnię elektrody, gdzie przyspieszenie powierzchniowe i zapadające się pęcherzyki kawitacyjne w kontakcie z powierzchnią zapewniają strumień cieczy pod wysokim ciśnieniem na powierzchnię. Dyszowanie ultradźwiękowe jest dobrą metodą unikania i usuwania warstw zanieczyszczeń.

Poproś o więcej informacji!

Proszę skorzystać z poniższego formularza, jeśli chcą Państwo uzyskać dodatkowe informacje na temat usuwania ultradźwiękowego zabrudzenia powierzchni elektrody. Chętnie zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania.









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Fakty Warto wiedzieć

Inne możliwe skutki mieszania ultradźwiękowego na układ elektrochemiczny obejmują:

  1. poprawić hydrodynamikę i transport masowy;
  2. wpływają na gradienty stężeń i zmianę reżimów kinetycznych z wpływem na mechanizm i produkty reakcji;
  3. sonochemiczna aktywacja reakcji gatunków pośrednich, które zostały wygenerowane elektrochemicznie; oraz
  4. produkcja sonochemiczna gatunków, które reagują elektrochemicznie w warunkach, w których układ cichy nie jest elektrochemicznie aktywny.

Rodzaje zabrudzeń elektrodami

Zanieczyszczenia powstałe w wyniku oddziaływań hydrofilowych są zazwyczaj bardziej odwracalne niż zanieczyszczenia powstałe w wyniku oddziaływań hydrofobowych. Elektrody o bardziej hydrofobowych powierzchniach, takie jak elektrody węglowe, mogą przyczyniać się do powstawania zanieczyszczeń zawierających składniki hydrofobowe, takie jak związki aromatyczne, nasycone lub alifatyczne, lub białka. Makrocząsteczki biologiczne, takie jak białka i inne materiały biologiczne, komórki, fragmenty komórek lub DNA/RNA mogą również powodować zanieczyszczenie powierzchni elektrod.

Ultrasonic Cathode and/or Anode in Batch Setup

Ultradźwiękowa katoda wysokiej mocy 2000 W i/lub anoda w zestawie wsadowym (High Power 2000 Watts Ultrasonic Cathode)