Inställning av sonoelektrokemi – 2000 watt ultraljud

Sonoelektrokemi kombinerar fördelarna med elektrokemi med sonokemi. Den största fördelen med dessa tekniker är deras enkelhet, låga kostnad, reproducerbarhet och skalbarhet. Hielscher Ultrasonics erbjuder komplett sonoelektrokemisk installation för batch- och inline-användning. Den består av:

• en avancerad ultraljudsgenerator (2000 watt) med automatisk inställning, amplitudkontroll och sofistikerad dataloggning,
• en kraftfull givare med ultraljudshorn (industriell kvalitet, 2000 watt, 20kHz),
• en elektrisk isolator som inte minskar ultraljudsvibrationer
• Ultraljudsförstärkarhorn för amplitudökning eller minskning
• olika sonotrode designer (Sonotroden är elektroden. Katod eller anod.)
• flödescellsreaktor med utbytbara cellväggar (aluminium, rostfritt stål, stål, koppar, …)

Du behöver inte slösa bort din tid på att utveckla din egen installation bara så att du kan kombinera ultraljud med elektrokemi. Du behöver inte göra elektriska ändringar på vanlig ultraljudsutrustning. Skaffa denna industriella sonoelektrokemiinstallation och fokusera dina ansträngningar och tid på din kemiska forskning och processoptimering!

Klar att använda installation för sonoelektrokemi

Hielscher Ultrasonics erbjuder en lättanvänd sonoelektrokemisk installation med en anpassningsbar, flexibel konfiguration. Denna uppställning är lämplig för allmän forskning och utveckling och processoptimering samt för produktion i medelstor skala. Sonotroden vid UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) kan användas som en elektrod i en batchuppställning eller inline med en flödescell. Den har en unik design för elektrisk isolering. Uppgraderingen av den sonoelektrokemiska givaren minskar inte ultraljudseffekten.
Standard sonotrode/elektrod är grad 5 titan och är utformad för att optimera enhetligheten i ultraljudsintensiteten längs dess sida. Andra utföranden och andra material som aluminium, stål eller rostfritt stål finns tillgängliga. Den speciella flödescellsreaktorn av denna design har en aluminiumkropp som är elektriskt isolerad av plastanslutningarna i båda ändar. Aluminiumprofilen kan användas som en billig offerelektrod och kan enkelt bytas ut mot andra material som stål, rostfritt stål eller koppar. Andra celldiametrar eller mönster finns tillgängliga. Cellen på ritningen har ett mellanrum på cirka 2-4 mm mellan ultraljudselektroden och cellkroppen. Därför orsakar ultraljudsvågorna akustisk strömning och kavitation även på cellkroppen. Alla standardartiklar av denna design finns i våra lager i Tyskland och USA. Naturligtvis kan du använda samma inställning för alla andra icke-elektriska ultraljuds- och sonokemiska processer. Denna inställning fungerar även för ultraljudsstödda processer med höga elektriska pulser (HEP).

sonoelektrokemi

Sonoelektrokemi kombinerar de två teknikerna som nämns ovan genom att tillämpa ultraljud på en elektrokemisk inställning. Ultraljud påverkar viktiga elektrokemiska parametrar och effektiviteten i kemiska processer. Den elektrokemiska lösningen eller hydrodynamiken hos elektroanalyten i en elektrokemisk cell förbättras kraftigt av närvaron av ultraljud. Kopplingen av en elektrod till ett ultraljudshorn har positiva effekter på elektrodens ytaktivitet och koncentrationsprofilen för elektroanalytarten i hela cellen. Sonomekaniska effekter förbättrar masstransporten av elektrokemiska ämnen från bulklösningen till den elektroaktiva ytan. En ultraljudselektrod minskar diffusionsskiktets tjocklek vid elektrodytan, ökar tjockleken på elektrodavsättningen/elektropläteringen, ökar de elektrokemiska hastigheterna, utbytena och effektiviteten, ökar porositeten och hårdheten hos elektrodavsättningen, förbättrar gasavlägsnandet från elektrokemiska lösningar; rengör och återaktiverar elektrodytan, minskar elektrodöverpotentialer genom metalldepassivering och avlägsnande av gasbubblor på elektrodytan (inducerad av kavitation och akustiskt flöde) och undertrycker nedsmutsning av elektroden. Tillämpningar av sonoelektrokemi inkluderar elektropolymerisation, elektrokoagulering, organisk elektrosyntes, materialelektrokemi, miljöelektrokemi, elektroanalytisk kemi, väteproduktion och elektrodavsättning.

Sonoelektrokemi i flödeskemiska tillämpningar

Om du utför sonoelektrokemiska processer i en flödesinställning kan du justera uppehållstiden för sonoelektrokemiska reaktioner genom att variera flödeshastigheten. Du kan återcirkulera för upprepad exponering eller pumpa genom cellen en gång. Återcirkulation kan vara fördelaktigt för temperaturreglering, t.ex. genom att strömma genom en värmeväxlare för kylning eller uppvärmning.
Om du använder en mottrycksventil vid utloppet från den sono-elektrokemiska cellreaktorn kan du öka trycket inuti cellen. Trycket inuti cellen är en mycket viktig parameter för att intensifiera ultraljudsbehandling och påverka produktionen av gasfaser. Det är också viktigt när man arbetar med reaktanter eller produkter med låg kokpunkt.
Drift i genomströmningsläge möjliggör kontinuerlig drift och därmed produktion av större volymer.
Om materialet flyter mellan två elektroder, t.ex. sonotrode och cellvägg, kan du minska avståndet mellan elektroderna. Detta möjliggör bättre kontroll av antalet överförda elektroner och bättre selektivitet av reaktionen. Detta kan förbättra produktens noggrannhet, distribution och avkastning.
I allmänhet kan sonoelektrokemiska reaktioner i ett flödescellsreaktorarrangemang vara mycket snabbare än den analoga reaktionen i en batchprocess. Reaktioner som kan ta upp till flera timmar kan slutföras på några minuter, vilket ger en bättre produkt.