Configuração de Sonoeletroquímica – Ultrassom de 2000 Watts

A sonoeletroquímica combina os benefícios da eletroquímica com a sonoquímica. A maior vantagem dessas técnicas é sua simplicidade, baixo custo, reprodutibilidade e escalabilidade. A Hielscher Ultrasonics oferece configuração sonoeletroquímica completa para uso em lote e em linha. É composto por:

• um gerador ultrassônico avançado (2000 watts) com ajuste automático, controle de amplitude e registro de dados sofisticado,
• um poderoso transdutor com buzina ultrassônica (grau industrial, 2000 watts, 20kHz),
• um isolante elétrico que não reduz as vibrações ultrassônicas
• Buzinas de reforço ultrassônico para aumento ou diminuição de amplitude
• vários designs de sonotrodo (O sonotrodo é o eletrodo. Cátodo ou ânodo.)
• reator de célula de fluxo com paredes celulares intercambiáveis (alumínio, aço inoxidável, aço, cobre, …)

Você não precisa perder seu tempo desenvolvendo sua própria configuração apenas para combinar ultrassom com eletroquímica. Você não precisa fazer modificações elétricas no equipamento de ultrassom padrão. Obtenha esta configuração de sonoeletroquímica industrial e concentre seus esforços e tempo em sua pesquisa química e otimização de processos!

Configuração pronta para uso para sonoeletroquímica

O Hielscher Ultrasonics oferece uma configuração sonoeletroquímica fácil de usar com uma configuração adaptável e flexível. Esta configuração é adequada para pesquisa e desenvolvimento geral e otimização de processos, bem como para produção em média escala. O sonotrodo no UIP2000hdT (2000 watts, 20kHz) pode ser usado como um eletrodo em uma configuração de lote ou em linha com uma célula de fluxo. Tem um design exclusivo de isolamento elétrico. A atualização do transdutor sonoeletroquímico não reduz a potência ultrassônica.
O sonotrodo/eletrodo padrão é de titânio grau 5 e é projetado para otimizar a uniformidade da intensidade ultrassônica ao longo de seu lado. Outros designs e outros materiais, como alumínio, aço ou aço inoxidável, estão disponíveis. O reator de célula de fluxo especial deste projeto tem um corpo de alumínio que é eletricamente isolado pelas conexões de plástico em ambas as extremidades. O perfil de alumínio pode ser usado como um eletrodo de sacrifício de baixo custo e pode ser facilmente substituído por outros materiais, como aço, aço inoxidável ou cobre. Outros diâmetros ou designs de células estão disponíveis. A célula no desenho tem uma folga de cerca de 2-4 mm entre o eletrodo ultrassônico e o corpo da célula. Portanto, as ondas ultrassônicas também causam fluxo acústico e cavitação no corpo celular. Todos os itens padrão deste design estão disponíveis em nossos armazéns na Alemanha e nos EUA. Claro que você pode usar a mesma configuração para todos os outros processos ultrassônicos e sonoquímicos não elétricos. Essa configuração também funciona para processos suportados por ultrassom com altos pulsos elétricos (HEP).

de sonoeletroquímica

A sonoeletroquímica combina as duas técnicas mencionadas acima, aplicando ultrassom a uma configuração eletroquímica. O ultrassom influencia importantes parâmetros eletroquímicos e a eficiência dos processos químicos. A solução eletroquímica ou a hidrodinâmica do eletroanalito em uma célula eletroquímica é muito aprimorada pela presença de ultrassom. O acoplamento de um eletrodo a uma buzina ultrassônica tem efeitos positivos na atividade da superfície do eletrodo e no perfil de concentração das espécies de eletroanalitos em toda a célula. Os efeitos sonomecânicos melhoram o transporte de massa de espécies eletroquímicas da solução a granel para a superfície eletroativa. Um eletrodo ultrassônico reduz a espessura da camada de difusão na superfície do eletrodo, aumenta a espessura da deposição / galvanoplastia do eletrodo, aumenta as taxas eletroquímicas, rendimentos e eficiências, aumenta a porosidade e dureza da deposição do eletrodo, melhora a remoção de gás das soluções eletroquímicas; limpa e reativa a superfície do eletrodo, reduz os sobrepotenciais do eletrodo, por despassivação do metal e remoção de bolhas de gás na superfície do eletrodo (induzida por cavitação e fluxo acústico) e suprime a incrustação do eletrodo. As aplicações da sonoeletroquímica incluem eletropolimerização, eletrocoagulação, eletrossíntese orgânica, eletroquímica de materiais, eletroquímica ambiental, química eletroanalítica, produção de hidrogênio e deposição de eletrodos.

Sonoeletroquímica em aplicações de química de fluxo

Se você executar processos sonoeletroquímicos em uma configuração de fluxo, poderá ajustar o tempo de residência das reações sonoeletroquímicas variando a taxa de fluxo. Você pode recircular para exposição repetida ou bombear através da célula uma vez. A recirculação pode ser vantajosa para o controle de temperatura, por exemplo, fluindo através de um trocador de calor para resfriamento ou aquecimento.
Se você usar uma válvula de contrapressão na saída do reator da célula sonoeletroquímica, poderá aumentar a pressão dentro da célula. A pressão no interior da célula é um parâmetro muito importante para intensificar a sonicação e influenciar a produção de fases gasosas. Também é importante ao trabalhar com reagentes ou produtos com baixo ponto de ebulição.
A operação no modo de fluxo contínuo permite a operação contínua e, portanto, a produção de volumes maiores.
Se o material fluir entre dois eletrodos, por exemplo, sonotrodo e parede celular, você pode reduzir a distância entre os eletrodos. Isso permite um melhor controle do número de elétrons transferidos e uma melhor seletividade da reação. Isso pode melhorar a precisão, distribuição e rendimento do produto.
Em geral, as reações sonoeletroquímicas em um arranjo de reator de célula de fluxo podem ser muito mais rápidas do que a reação analógica em um processo em lote. Reações que podem levar várias horas podem ser concluídas em vários minutos, produzindo um produto melhor.