Elektro-sonikatsiya – Ultrasonik elektrodlar

Elektro-sonikatsiya - bu elektr tokining ta'siri bilan sonikatsiya ta'sirining kombinatsiyasi. Hielscher Ultrasonics har qanday sonotrodni elektrod sifatida ishlatish uchun yangi va oqlangan usulni ishlab chiqdi. Bu ultratovush kuchini to'g'ridan-to'g'ri ultratovush elektrod va suyuqlik orasidagi interfeysga qo'yadi. U erda elektrolizni rag'batlantirishi, massa uzatishni yaxshilashi va chegara qatlamlari yoki konlarini buzishi mumkin. Hielscher har qanday miqyosda ommaviy va inline jarayonlarda elektro-sonikatsiya jarayonlari uchun ishlab chiqarish darajasidagi uskunalarni etkazib beradi. Siz elektro-sonikatsiyani mano-sonikatsiya (bosim) va termo-sonikatsiya (harorat) bilan birlashtira olasiz.

Ultrasonik elektrod ilovalari

Elektrodlarga ultratovushni qo'llash elektroliz, galvanizatsiya, elektro-tozalash, vodorod ishlab chiqarish va elektrokoagulyatsiya, zarrachalar sintezi yoki boshqa elektrokimyoviy reaktsiyalarda ko'plab turli jarayonlarga foyda keltiradigan yangi texnologiyadir. Hielscher Ultrasonics laboratoriya miqyosida yoki uchuvchi miqyosda elektrolizda tadqiqot va ishlab chiqish uchun tayyor bo'lgan ultratovush elektrodlariga ega. Elektrolitik jarayoningizni sinovdan o'tkazganingizdan va optimallashtirganingizdan so'ng, jarayon natijalarini sanoat ishlab chiqarish darajasiga oshirish uchun Hielscher Ultrasonics ishlab chiqarish hajmi ultratovush uskunasidan foydalanishingiz mumkin. Quyida siz ultratovushli elektrodlardan foydalanish bo'yicha taklif va tavsiyalarni topasiz.

Sono-elektroliz (ultratovushli elektroliz)

Elektroliz - bu elektr tokini qo'llash natijasida hosil bo'lgan elektronlarni olib tashlash yoki qo'shish orqali atomlar va ionlarning almashinishi. Elektroliz mahsulotlari elektrolitdan boshqa jismoniy holatga ega bo'lishi mumkin. Elektroliz natijasida elektrodlarning birida cho'kma yoki qattiq qatlamlar kabi qattiq moddalar paydo bo'lishi mumkin. Shu bilan bir qatorda, elektroliz vodorod, xlor yoki kislorod kabi gazlarni ishlab chiqarishi mumkin. Elektrodning ultratovushli qo'zg'atilishi elektrod yuzasidan qattiq qatlamlarni buzishi mumkin. Ultrasonik degassatsiya mikro pufakchalarning erigan gazlaridan tezda kattaroq gaz pufakchalarini hosil qiladi. Bu gazsimon mahsulotlarni elektrolitdan tezroq ajratishga olib keladi.

Elektrolitik hujayradagi katod va/yoki anod sifatida ultratovushli UIP2000hdT (2000 vatt, 20 kHz)

Elektrod yuzasida ultratovushli kuchaytirilgan massa uzatish

Elektroliz jarayonida mahsulotlar elektrodlar yaqinida yoki elektrod yuzasida to'planadi. Ultrasonik ajitatsiya chegara qatlamlarida massa o'tkazuvchanligini oshirish uchun juda samarali vositadir. Bu ta'sir elektrod yuzasiga yangi elektrolitlar olib keladi. Kavitatsion oqim elektroliz mahsulotlarini, masalan, gazlar yoki qattiq moddalarni elektrod yuzasidan uzoqlashtiradi. Shunday qilib, izolyatsiyalovchi qatlamlarning inhibitiv shakllanishining oldini oladi.

Ultrasonikaning parchalanish potentsialiga ta'siri

Anodning, katodning yoki ikkala elektrodning ultratovushli qo'zg'atilishi parchalanish potentsialiga yoki parchalanish kuchlanishiga ta'sir qilishi mumkin. Faqatgina kavitatsiya molekulalarni parchalashi, erkin radikallar yoki ozon ishlab chiqarishi ma'lum. Ultrasonik kuchaytirilgan elektrolizda kavitatsiyaning elektroliz bilan kombinatsiyasi elektroliz sodir bo'lishi uchun elektrolitik hujayraning anod va katod o'rtasidagi minimal talab qilinadigan kuchlanishga ta'sir qilishi mumkin. Kavitatsiyaning mexanik va sonokimyoviy ta'siri elektrolizning energiya samaradorligini oshirishi mumkin.

Elektroaniqlash va elektr to'ldirishda ultratovush

Elektr tozalash jarayonida metallarning qattiq konlari, masalan, mis elektrolitlardagi qattiq zarrachalarning suspenziyasiga aylanishi mumkin. Elektroekstraksiya deb ham ataladigan elektr yutishda metallarning rudalaridan elektrodozlanishi qattiq cho‘kmaga aylanishi mumkin. Umumiy elektrovon metallar qo'rg'oshin, mis, oltin, kumush, rux, alyuminiy, xrom, kobalt, marganets, nodir yer va gidroksidi metallardir.
Ultrasonikatsiya ham rudalarni yuvish uchun samarali vositadir.

Suyuqliklarni sono-elektrolitik tozalash

Suyuqlikni, masalan, oqava suv, loy yoki shunga o'xshash suvli eritmalarni ikki elektrodning elektr maydonidan o'tkazish orqali tozalang! Elektroliz suvli eritmalarni dezinfektsiyalashi yoki tozalashi mumkin. NaCI eritmasini elektrodlar yoki elektrodlar orqali suv bilan birga oziqlantirish, Cl2 yoki CIO2 hosil qiladi, bu aralashmalarni oksidlashi va suv yoki suvli eritmalarni dezinfektsiyalashi mumkin. Agar suv etarli miqdorda tabiiy xloridlarni o'z ichiga olsa, qo'shishga hojat yo'q.
Elektrodning ultratovushli tebranishlari elektrod va suv o'rtasidagi chegara qatlamini iloji boricha yupqalashi mumkin. Bu massa uzatishni ko'plab kattalikdagi buyurtmalar bilan yaxshilashi mumkin. Ultrasonik tebranish va kavitatsiya polarizatsiya tufayli mikroskopik pufakchalarning shakllanishini sezilarli darajada kamaytiradi. Elektroliz uchun ultratovush elektrodlaridan foydalanish elektrolitik tozalash jarayonini sezilarli darajada yaxshilaydi.

Sono-elektrokoagulyatsiya (ultratovushli elektrokoagulyatsiya)

Elektrokoagulyatsiya - bu emulsiyalangan neft, umumiy neft uglevodorodlari, o'tga chidamli organik moddalar, to'xtatilgan qattiq moddalar va og'ir metallar kabi ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun oqava suvlarni tozalash usuli. Bundan tashqari, radioaktiv ionlar suvni tozalash uchun olib tashlanishi mumkin. Sono-elektrokoagulyatsiya sifatida ham tanilgan ultratovushli elektrokoagulyatsiya qo'shilishi kimyoviy kislorod talabiga yoki loyqalikni yo'qotish samaradorligiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Kombinatsiyalangan elektrokoagulyatsion tozalash jarayonlari sanoat oqava suvlaridan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashda ancha yaxshilangan ko'rsatkichlarni ko'rsatdi. Elektrokoagulyatsiya bilan ultratovushli kavitatsiya kabi erkin radikal ishlab chiqarish bosqichining integratsiyasi umumiy tozalash jarayonida sinergiya va yaxshilanishlarni ko'rsatadi. Ushbu ultratovushli-elektrolitik gibrid tizimlarni qo'llashdan maqsad umumiy davolash samaradorligini oshirish va an'anaviy davolash jarayonlarining kamchiliklarini bartaraf etishdir. Gibrid ultratovushli-elektrokoagulyatsiya reaktorlari suvda ichak tayoqchasini faolsizlantirishi isbotlangan.

Ultrasonik UIP2000hdT (2000 vatt, 20 kHz) tankdagi Sono-katod va/yoki Sono-anod sifatida

Reagentlar yoki reaktivlarni sono-elektrolitik in-situ ishlab chiqarish

Heterojen reaktsiyalar yoki kataliz kabi ko'plab kimyoviy jarayonlar ultratovushli qo'zg'alish va ultratovushli kavitatsiyadan foyda ko'radi. Sono-kimyoviy ta'sir reaktsiya tezligini oshirishi yoki konversiya hosildorligini oshirishi mumkin.
Ultrasonik qo'zg'atuvchi elektrodlar kimyoviy reaktsiyalarga yangi kuchli vosita qo'shadi. Endi siz sonokimyoning afzalliklarini elektroliz bilan birlashtira olasiz. Ultrasonik kavitatsiya sohasida vodorod, gidroksid ionlari, gipoxlorit va boshqa ko'plab ionlar yoki neytral materiallarni ishlab chiqaring. Elektroliz mahsulotlari kimyoviy reaksiyaga reagent yoki reaktiv sifatida xizmat qilishi mumkin.

Ultratovushning impulsli elektr maydoni bilan kombinatsiyasi

Impulsli elektr maydoni (PEF) va ultratovush (AQSh) kombinatsiyasi fizik-kimyoviy, bioaktiv birikmalar va ekstraktlarning kimyoviy tuzilishini olish uchun ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Bodomni qazib olishda kombinatsiyalangan davolash (PEF-US) eng yuqori darajadagi jami fenolik moddalar, umumiy flavonoidlar, kondensatsiyalangan taninlar, antosiyanin tarkibi va antioksidant faollikni keltirib chiqardi. Bu quvvat va metall xelatlash faolligini pasaytirdi.
Ultratovush (AQSh) va impulsli elektr maydoni (PEF) massa o'tkazuvchanligini va hujayra o'tkazuvchanligini yaxshilash orqali fermentatsiya jarayonlarida jarayon samaradorligini va ishlab chiqarish tezligini oshiradi.
Impulsli elektr maydoni va ultratovush bilan davolashning kombinatsiyasi havoni quritish kinetikasiga va sabzi kabi quritilgan sabzavotlarning sifatiga ta'sir qiladi. Rehidratsiya xususiyatlarini saqlab qolgan holda quritish vaqtini 20-40% ga qisqartirish mumkin.

Sono-elektrokimyo / Ultrasonik elektrokimyo

Kimyoviy reaktsiyaning yakuniy muvozanatini o'zgartirish yoki kimyoviy reaktsiya yo'lini o'zgartirish uchun reaktivlarni ishlab chiqarish yoki kimyoviy reaktsiyalar mahsulotlarini iste'mol qilish uchun ultratovushli elektrolizni qo'shing.

Ultrasonik elektrodlarni o'rnatish tavsiya etiladi

Prob tipidagi ultrasonikatorlar uchun innovatsion dizayn standart ultratovushli sonotrodni ultratovushli tebranish elektrodiga aylantiradi. Bu elektrodlar uchun ultratovushni yanada qulayroq qiladi, integratsiyani osonlashtiradi va ishlab chiqarish darajasiga osonlik bilan o'lchaydi. Boshqa konstruktsiyalar elektrolitni faqat ikkita aralashtirilmagan elektrodlar orasida qo'zg'atdi. Soya va ultratovush to'lqinlarining tarqalish naqshlari to'g'ridan-to'g'ri elektrod qo'zg'atilishi bilan solishtirganda past natijalar beradi. Siz navbati bilan anodlar yoki katodlarga ultratovush tebranishini qo'shishingiz mumkin. Albatta, siz istalgan vaqtda elektrodlarning kuchlanishini va polaritesini o'zgartirishingiz mumkin. Hielscher Ultrasonics elektrodlarini mavjud sozlamalarga qayta jihozlash oson.

Muhrlangan Sono-elektrolitik hujayra va elektrokimyoviy reaktorlar

Ultrasonik sonotrod (elektrod) va reaktor idishi o'rtasida bosim o'tkazmaydigan muhr mavjud. Shunday qilib, siz elektrolitik xujayrani atrof-muhit bosimidan boshqa bosim ostida ishlatishingiz mumkin. Ultratovushning bosim bilan birikmasi mano-sonikatsiya deb ataladi. Agar elektroliz gazlar hosil qilsa, yuqori haroratlarda ishlaganda yoki uchuvchi suyuqlik komponentlari bilan ishlaganda bu qiziq bo'lishi mumkin. Qattiq muhrlangan elektrokimyoviy reaktor atrof-muhit bosimidan yuqori yoki past bosimlarda ishlashi mumkin. Ultrasonik elektrod va reaktor orasidagi muhr elektr o'tkazuvchan yoki izolyatsion bo'lishi mumkin. Ikkinchisi reaktor devorlarini ikkinchi elektrod sifatida ishlatishga imkon beradi. Albatta, reaktor uzluksiz jarayonlar uchun oqim xujayrasi reaktori sifatida ishlash uchun kirish va chiqish portlariga ega bo'lishi mumkin. Hielscher Ultrasonics turli xil standartlashtirilgan reaktorlar va jaketli oqim hujayralarini taklif qiladi. Shu bilan bir qatorda, Hielscher sonotrodlarini elektrokimyoviy reaktoringizga moslashtirish uchun bir qator adapterlarni tanlashingiz mumkin.

Quvur reaktoridagi konsentrik joylashuv

Agar ultratovush bilan qo'zg'atilgan elektrod ikkinchi qo'zg'atmaydigan elektrodga yoki reaktor devoriga yaqin bo'lsa, ultratovush to'lqinlari suyuqlik orqali tarqaladi va ultratovush to'lqinlari boshqa sirtlarda ham ishlaydi. Quvurda yoki reaktorda konsentrik yo'naltirilgan ultratovushli aralashtirma elektrod ichki devorlarni ifloslanishdan yoki to'plangan qattiq moddalardan saqlaydi.

Harorat

Standart Hielscher sonotrodlarini elektrodlar sifatida ishlatganda, elektrolitlar harorati 0 va 80 daraja Selsiy orasida bo'lishi mumkin. -273 darajadan Selsiy bo'yicha 500 darajagacha bo'lgan boshqa elektrolitlar harorati uchun sonotrodlar so'rov bo'yicha mavjud. Ultratovushning harorat bilan kombinatsiyasi termo-sonikatsiya deb ataladi.

yopishqoqlik

Agar elektrolitning yopishqoqligi massa almashinuvini inhibe qilsa, elektroliz paytida ultratovushli aralashtirish foydali bo'lishi mumkin, chunki u materialning elektrodlarga va elektrodlardan o'tkazilishini yaxshilaydi.

Pulsatsiyalanuvchi oqim bilan Sono-elektroliz

Ultrasonik qo'zg'atuvchi elektrodlarda pulsatsiyalanuvchi oqim to'g'ridan-to'g'ri oqimdan (DC) farq qiladigan mahsulotlarga olib keladi. Masalan, pulsatsiyalanuvchi oqim suvli kislotali eritma, masalan, suyultirilgan sulfat kislota elektrolizida anodda hosil bo'lgan ozon va kislorod nisbatini oshirishi mumkin. Etanolning impulsli oqim elektrolizi birinchi navbatda kislota o'rniga aldegid hosil qiladi.

Elektro-sonikatsiya uchun uskunalar

Hielscher Ultrasonics sanoat transduserlari uchun maxsus sonoelektrokimyoviy yangilashni ishlab chiqdi. Yangilangan transduser Hielscher sonotrodlarining deyarli barcha turlari bilan ishlaydi.

Ultrasonik elektrodlar (sonotrotlar)

Sonotrodlar ultratovush generatoridan elektr izolyatsiya qilingan. Shuning uchun, siz ultratovushli sonotrodni elektr kuchlanishiga ulashingiz mumkin, shuning uchun sonotrod elektrod sifatida harakat qilishi mumkin. Sonotrodlar va er bilan aloqa o'rtasidagi standart elektr izolyatsiyasi bo'shlig'i 2,5 mm. Shuning uchun siz sonotrodga 2500 voltni qo'llashingiz mumkin. Standart sonotrodlar qattiq va titandan qilingan. Shuning uchun elektrod oqimiga deyarli hech qanday cheklov yo'q. Titan ko'plab gidroksidi yoki kislotali elektrolitlarga yaxshi korroziyaga chidamliligini ko'rsatadi. Alyuminiy (Al), po'lat (Fe), zanglamaydigan po'lat, nikel-xrom-molibden yoki niobiy kabi muqobil sonotrode materiallari mumkin. Hielscher tejamkor qurbonlik anodli sonotrodlarni taklif qiladi, masalan, alyuminiy yoki po'latdan yasalgan.

Ultrasonik generator, quvvat manbai

Ultrasonik generator hech qanday modifikatsiyaga muhtoj emas va u tuproqli standart elektr rozetkasidan foydalanadi. Transduser shoxi va transduser va generatorning barcha tashqi yuzalari, albatta, elektr rozetkasiga ulangan. Sonotrod va mustahkamlovchi element elektrod kuchlanishiga ulangan yagona qismlardir. Bu o'rnatish dizaynini osonlashtiradi. Siz sonotrodni to'g'ridan-to'g'ri oqimga (DC), pulsatsiyalanuvchi to'g'ridan-to'g'ri oqimga yoki o'zgaruvchan tokga (AC) ulashingiz mumkin. Ultrasonik elektrodlar mos ravishda anod yoki katod sifatida ishlatilishi mumkin.

Elektro-sonikatsiya jarayonlari uchun ishlab chiqarish uskunalari

UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP1500hdT, UIP2000hdT yoki UIP4000hdT kabi har qanday Hielscher ultratovush qurilmasidan 4000 vattgacha ultratovush quvvatini har qanday standart sonotrode yoki kaskatrodga ulash uchun foydalanishingiz mumkin. Sonotrode yuzasida ultratovushli sirt intensivligi kvadrat santimetr uchun 1 vattdan 100 vattgacha bo'lishi mumkin. 1 mikrondan 150 mikrongacha (cho'qqi-cho'qqi) amplitudali turli xil sonotrod geometriyalari mavjud. 20 kHz ultratovush chastotasi elektrolitda kavitatsiya va akustik oqim hosil qilishda juda samarali. Hielscher ultratovush qurilmalari kuniga 24 soat, haftada etti kun ishlashi mumkin. Siz doimiy ravishda to'liq quvvat chiqishi yoki pulsatsiya bilan ishlashingiz mumkin, masalan, elektrodlarni davriy tozalash uchun. Hielscher Ultrasonics bitta elektrod uchun 16 kilovattgacha ultratovush quvvati (mexanik ajitatsiya) bilan ultratovush elektrodlarini etkazib berishi mumkin. Elektrodlarga ulashingiz mumkin bo'lgan elektr quvvatiga deyarli hech qanday cheklov yo'q.

Yana bir narsa: Sono-elektrostatik püskürtme

Hielscher Ultrasonics suyuqliklarni püskürtmek, nebulizatsiya qilish, atomizatsiya qilish yoki aerozolizatsiya qilish uchun uskunalar ishlab chiqaradi. Ultrasonik püskürtme sonotrode suyuq tuman yoki aerozollarga ijobiy zaryad berishi mumkin. Bu ultratovushli püskürtmeyi elektrostatik püskürtme texnologiyasi bilan birlashtiradi, masalan, qoplama jarayonlari uchun.

Adabiyot / Adabiyotlar