Nastavenie sonoelektrochémie – 2000 wattov ultrazvuku

Sonoelektrochémia spája výhody elektrochémie so sonochémiou. Najväčšou výhodou týchto techník je ich jednoduchosť, nízka cena, reprodukovateľnosť a škálovateľnosť. Spoločnosť Hielscher Ultrasonics ponúka kompletné sonoelektrochemické nastavenie pre dávkové a inline použitie. Pozostáva z:

• pokročilý ultrazvukový generátor (2000 W) s automatickým ladením, reguláciou amplitúdy a sofistikovaným zaznamenávaním údajov,
• výkonný prevodník s ultrazvukovým klaksónom (priemyselná kvaka, 2000 wattov, 20 kHz),
• elektrický izolátor, ktorý neznižuje ultrazvukové vibrácie
• Ultrazvukové zosilňovacie klaksóny na zvýšenie alebo zníženie amplitúdy
• rôzne vzory sonotrody (Sonotroda je elektróda. Katóda alebo anóda.)
• prietokový reaktor s vymeniteľnými bunkovými stenami (hliník, nehrdzavejúca oceľ, oceľ, meď, …)

Nemusíte strácať čas vývojom vlastného nastavenia len preto, aby ste mohli kombinovať ultrazvuk s elektrochémiou. Na štandardnom ultrazvukovom zariadení nemusíte robiť elektrické úpravy. Získajte toto nastavenie priemyselnej sonoelektrochémie a zamerajte svoje úsilie a čas na chemický výskum a optimalizáciu procesov!

Pripravené na použitie Nastavenie pre sonoelektrochémiu

Hielscher Ultrasonics ponúka ľahko použiteľné sonoelektrochemické nastavenie s prispôsobivou a flexibilnou konfiguráciou. Toto nastavenie je vhodné pre všeobecný výskum a vývoj a optimalizáciu procesov, ako aj pre strednú výrobu. Sonotróda na UIP2000hdT (2000 wattov, 20 kHz) môže byť použitá ako elektróda v dávkovom nastavení alebo v rade s prietokovým článkom. Má jedinečný dizajn elektrickej izolácie. Vylepšenie sonoelektrochemického prevodníka neznižuje ultrazvukový výkon.
Štandardná sonotroda/elektróda je titánová triedy 5 a je navrhnutá tak, aby optimalizovala rovnomernosť ultrazvukovej intenzity pozdĺž svojej strany. K dispozícii sú aj iné prevedenia a iné materiály, ako je hliník, oceľ alebo nehrdzavejúca oceľ. Špeciálny reaktor s prietokovými bunkami tejto konštrukcie má hliníkové telo, ktoré je elektricky izolované plastovými spojmi na oboch koncoch. Hliníkový profil je možné použiť ako lacnú obetnú elektródu a možno ho ľahko nahradiť inými materiálmi, ako je oceľ, nehrdzavejúca oceľ alebo meď. K dispozícii sú aj iné priemery alebo prevedenia buniek. Bunka na výkrese má medzi ultrazvukovou elektródou a telom bunky medzeru asi 2 - 4 mm. Preto ultrazvukové vlny spôsobujú akustické prúdenie a kavitáciu aj na tele bunky. Všetky štandardné položky tohto dizajnu sú dostupné v našich skladoch v Nemecku a USA. Rovnaké nastavenie môžete samozrejme použiť aj pre všetky ostatné neelektrické ultrazvukové a sonochemické procesy. Toto nastavenie funguje aj pre procesy podporované ultrazvukom s vysokými elektrickými impulzmi (HEP).

Sonoelektrochémia

Sonoelektrochémia kombinuje dve vyššie uvedené techniky aplikáciou ultrazvuku na elektrochemické nastavenie. Ultrazvuk ovplyvňuje dôležité elektrochemické parametre a účinnosť chemických procesov. Elektrochemický roztok alebo hydrodynamika elektroanalytu v elektrochemickom článku je výrazne vylepšená prítomnosťou ultrazvuku. Spojenie elektródy s ultrazvukovým klaksónom má pozitívny vplyv na povrchovú aktivitu elektródy a koncentračný profil druhov elektroanalytov v celej bunke. Sonomechanické účinky zlepšujú transport hmoty elektrochemických látok z objemového roztoku na elektroaktívny povrch. Ultrazvuková elektróda znižuje hrúbku difúznej vrstvy na povrchu elektródy, zvyšuje hrúbku nanášania/galvanického pokovovania elektródy, zvyšuje elektrochemické rýchlosti, výťažnosť a účinnosť, zvyšuje pórovitosť a tvrdosť nanášania elektródy, zlepšuje odstraňovanie plynov z elektrochemických roztokov; Čistí a reaktivuje povrch elektródy, znižuje nadmerné potenciály elektród depasiváciou kovov a odstraňovaním plynových bublín na povrchu elektródy (vyvolané kavitáciou a akustickým tokom) a potláča znečistenie elektród. Aplikácie sonoelektrochémie zahŕňajú elektropolymerizáciu, elektrokoaguláciu, organickú elektrosyntézu, elektrochémiu materiálov, elektrochémiu životného prostredia, elektroanalytickú chémiu, výrobu vodíka a nanášanie elektród.

Sonoelektrochémia v aplikáciách prietokovej chémie

Ak vykonávate sonoelektrochemické procesy v nastavení prietoku, môžete upraviť čas zotrvania sonoelektrochemických reakcií zmenou prietoku. Môžete recirkulovať na opakovanú expozíciu alebo pumpovať cez článok raz. Recirkulácia môže byť výhodná pre reguláciu teploty, napr. prúdením cez výmenník tepla na chladenie alebo vykurovanie.
Ak použijete protitlakový ventil na výstupe zo sono-elektrochemického reaktora, môžete zvýšiť tlak vo vnútri článku. Tlak vo vnútri článku je veľmi dôležitým parametrom na zintenzívnenie sonikácie a ovplyvnenie produkcie plynných fáz. Je to dôležité aj pri práci s reaktantmi alebo výrobkami s nízkou teplotou varu.
Prevádzka v prietokovom režime umožňuje nepretržitú prevádzku a tým aj výrobu väčších objemov.
Ak materiál prúdi medzi dvoma elektródami, napr. sonotródou a bunkovou stenou, môžete zmenšiť vzdialenosť medzi elektródami. To umožňuje lepšiu kontrolu počtu prenesených elektrónov a lepšiu selektivitu reakcie. To môže zlepšiť presnosť, distribúciu a výťažnosť produktu.
Vo všeobecnosti môžu byť sonoelektrochemické reakcie v usporiadaní reaktora prietokových článkov oveľa rýchlejšie ako analógové reakcie v dávkovom procese. Reakcie, ktoré môžu trvať až niekoľko hodín, môžu byť dokončené za niekoľko minút, čím sa vytvorí lepší produkt.