Nastavitev sonoelektrokemije – 2000 vatov ultrazvoka

Sonoelektrokemija združuje prednosti elektrokemije s sonokemijo. Največja prednost teh tehnik je njihova preprostost, nizki stroški, ponovljivost in razširljivost. Hielscher Ultrasonics ponuja popolno sonoelektrokemično nastavitev za serijsko in inline uporabo. Sestavljajo ga:

• napreden ultrazvočni generator (2000 vatov) s samodejnim uglaševanjem, nadzorom amplitude in sofisticiranim beleženjem podatkov,
• zmogljiv pretvornik z ultrazvočnim rogom (industrijski razred, 2000 vatov, 20kHz),
• električni izolator, ki ne zmanjšuje ultrazvočnih vibracij
• Ultrazvočni ojačevalni rogovi za povečanje ali zmanjšanje amplitude
• različni sonotrodni modeli (Sonotroda je elektroda. Katoda ali anoda.)
• reaktor s pretočnimi celicami z zamenljivimi celičnimi stenami (aluminij, nerjaveče jeklo, jeklo, baker, …)

Ni vam treba zapravljati časa z razvojem lastne nastavitve samo zato, da lahko združite ultrazvok z elektrokemijo. Standardni ultrazvočni opremi vam ni treba električno spreminjati. Pridobite to industrijsko sonoelektrokemijsko nastavitev in osredotočite svoja prizadevanja in čas na kemijske raziskave in optimizacijo procesov!

Nastavitev za sonoelektrokemijo pripravljena za uporabo

Hielscher Ultrasonics ponuja enostaven za uporabo sonoelektrokemično nastavitev s prilagodljivo, prilagodljivo konfiguracijo. Ta nastavitev je primerna za splošne raziskave in razvoj ter optimizacijo procesov ter za proizvodnjo v srednjem obsegu. Sonotroda na UIP2000hdT (2000 vatov, 20kHz) se lahko uporablja kot elektroda v paketni nastavitvi ali v liniji s pretočno celico. Ima edinstveno zasnovo električne izolacije. Nadgradnja sonoelektrokemičnega pretvornika ne zmanjša ultrazvočne moči.
Standardna sonotroda / elektroda je titan razreda 5 in je zasnovana tako, da optimizira enakomernost ultrazvočne intenzivnosti vzdolž njegove strani. Na voljo so tudi drugi modeli in drugi materiali, kot so aluminij, jeklo ali nerjaveče jeklo. Posebni reaktor pretočne celice te zasnove ima aluminijasto ohišje, ki je električno izolirano s plastičnimi povezavami na obeh koncih. Aluminijasti profil se lahko uporablja kot poceni žrtvena elektroda in ga je mogoče enostavno zamenjati z drugimi materiali, kot so jeklo, nerjaveče jeklo ali baker. Na voljo so tudi drugi premeri celic ali modeli. Celica na risbi ima razmik približno 2-4 mm med ultrazvočno elektrodo in telesom celice. Zato ultrazvočni valovi povzročajo akustično pretakanje in kavitacijo tudi na telesu celice. Vsi standardni izdelki te zasnove so na voljo v naših skladiščih v Nemčiji in ZDA. Seveda lahko uporabite enako nastavitev za vse druge neelektrične ultrazvočne in sonokemične procese. Ta nastavitev deluje tudi za ultrazvočno podprte procese z visokimi električnimi impulzi (HEP).

Sonoelektrokemija

Sonoelektrokemija združuje obe zgoraj omenjeni tehniki z uporabo ultrazvočne razlage v elektrokemični nastavitvi. Ultrazvok vpliva na pomembne elektrokemične parametre in učinkovitost kemijskih procesov. Elektrokemična raztopina ali hidrodinamika elektroanalita v elektrokemični celici se močno poveča s prisotnostjo ultrazvoka. Spajanje elektrode z ultrazvočnim rogom ima pozitivne učinke na površinsko aktivnost elektrode in profil koncentracije vrst elektroanalitov v celotni celici. Sonomehanski učinki izboljšajo prenos mase elektrokemičnih snovi iz raztopine v razsutem stanju na elektroaktivno površino. Ultrazvočna elektroda zmanjša debelino difuzijske plasti na površini elektrode, poveča debelino nanašanja / galvanizacije elektrode, poveča elektrokemične stopnje, donos in učinkovitost, poveča poroznost in trdoto nanašanja elektrod, izboljša odstranjevanje plina iz elektrokemičnih raztopin; Očisti in ponovno aktivira površino elektrode, zmanjša prekomerne potenciale elektrode z depasivacijo kovin in odstranjevanjem plinskih mehurčkov na površini elektrode (ki jih povzroča kavitacija in akustični tok) ter zavira obraščanje elektrod. Aplikacije sonoelektrokemije vključujejo elektropolimerizacijo, elektrokoagulacijo, organsko elektrosintezo, elektrokemijo materialov, okoljsko elektrokemijo, elektroanalitično kemijo, proizvodnjo vodika in nanašanje elektrod.

Sonoelektrokemija v aplikacijah pretočne kemije

Če izvajate sonoelektrokemične procese v nastavitvi pretoka, lahko prilagodite zadrževalni čas sonoelektrokemičnih reakcij s spreminjanjem pretoka. Lahko recirkulirate za ponavljajočo se izpostavljenost ali črpate skozi celico enkrat. Recirkulacija je lahko koristna za uravnavanje temperature, npr. s pretokom skozi izmenjevalnik toplote za hlajenje ali ogrevanje.
Če uporabljate povratni ventil na izhodu iz sono-elektrokemičnega celičnega reaktorja, lahko povečate tlak v celici. Tlak v celici je zelo pomemben parameter za intenziviranje ultrazvočnega razbijanja in vpliv na proizvodnjo plinskih faz. Pomembno je tudi pri delu z reaktanti ali izdelki z nizkim vreliščem.
Delovanje v pretočnem načinu omogoča neprekinjeno delovanje in s tem proizvodnjo večjih količin.
Če material teče med dvema elektrodama, npr. sonotrodo in celično steno, lahko zmanjšate razdaljo med elektrodama. To omogoča boljši nadzor nad številom prenesenih elektronov in boljšo selektivnost reakcije. To lahko izboljša natančnost, distribucijo in donos izdelkov.
Na splošno so lahko sonoelektrokemijske reakcije v razporeditvi reaktorja pretočne celice veliko hitrejše od analogne reakcije v šaržnem postopku. Reakcije, ki lahko trajajo do nekaj ur, se lahko zaključijo v nekaj minutah, kar proizvede boljši izdelek.