Sonoelektrokimyoni sozlash – 2000 vatt ultratovush
Sonoelektrokimyo elektrokimyoning afzalliklarini sonokimyo bilan birlashtiradi. Ushbu texnikaning eng katta afzalligi ularning soddaligi, arzonligi, takrorlanuvchanligi va kengaytirilishidir. Hielscher Ultrasonics ommaviy va inline foydalanish uchun to'liq sonoelektrokimyoviy o'rnatish taklif etadi. U quyidagilardan iborat:
- avtomatik sozlash, amplitudani boshqarish va murakkab ma'lumotlar jurnaliga ega ilg'or ultratovush generatori (2000 vatt),
- ultratovushli shoxli kuchli transduser (sanoat darajasi, 2000 vatt, 20 kHz),
- ultratovushli tebranishlarni kamaytirmaydigan elektr izolyatori
- amplitudani oshirish yoki kamaytirish uchun ultrasonik kuchaytiruvchi shoxlar
- turli sonotrode dizaynlar (Sonotrode elektrod hisoblanadi. Katod yoki anod.)
- almashinadigan hujayra devorlari bo'lgan oqim hujayrali reaktor (alyuminiy, zanglamaydigan po'lat, po'lat, mis, …)
Ultratovushni elektrokimyo bilan birlashtira olish uchun o'zingizning sozlashingizni ishlab chiqish uchun vaqtingizni behuda sarflashingiz shart emas. Standart ultratovush uskunasiga elektr o'zgartirishlar kiritishingiz shart emas. Ushbu sanoat sonoelektrokimyosi sozlamalarini oling va kuch va vaqtingizni kimyoviy tadqiqotlar va jarayonlarni optimallashtirishga qarating!
Oqim hujayrali reaktor bilan sonoelektrokimyoviy sozlashni yakunlang
Sonoelectrochemistry uchun Setup foydalanishga tayyor
Hielscher Ultrasonics moslashuvchan, moslashuvchan konfiguratsiyaga ega sonoelektrokimyoviy o'rnatishni ishlatish uchun oson taklif qiladi. Ushbu o'rnatish umumiy tadqiqot va ishlanmalar va jarayonlarni optimallashtirish, shuningdek, o'rta miqyosdagi ishlab chiqarish uchun javob beradi. UIP2000hdT (2000 vatt, 20 kHz) dagi sonotrod partiyani o'rnatishda elektrod sifatida yoki oqim xujayrasi bilan inline sifatida ishlatilishi mumkin. U noyob elektr izolyatsiyasi dizayniga ega. Sonoelektrokimyoviy transduserni yangilash ultratovush quvvatini kamaytirmaydi.
Standart sonotrod/elektrod 5-sinf titanium bo'lib, uning yon tomonidagi ultratovush intensivligining bir xilligini optimallashtirish uchun mo'ljallangan. Boshqa dizaynlar va alyuminiy, po'lat yoki zanglamaydigan po'lat kabi boshqa materiallar mavjud. Ushbu dizayndagi maxsus oqim xujayrasi reaktori alyuminiy korpusga ega bo'lib, u ikkala uchida ham plastik ulanishlar bilan elektr izolyatsiyalanadi. Alyuminiy profil arzon elektrod sifatida ishlatilishi mumkin va uni po'lat, zanglamaydigan po'lat yoki mis kabi boshqa materiallar bilan osongina almashtirish mumkin. Boshqa hujayra diametrlari yoki dizaynlari mavjud. Chizmadagi hujayra ultratovush elektrod va hujayra tanasi o'rtasida taxminan 2-4 mm bo'shliqqa ega. Shuning uchun ultratovush to'lqinlari hujayra tanasida akustik oqim va kavitatsiyani ham keltirib chiqaradi. Ushbu dizayndagi barcha standart buyumlar Germaniya va AQShdagi omborlarimizda mavjud. Albatta, siz boshqa barcha elektr bo'lmagan ultratovush va sonokimyoviy jarayonlar uchun bir xil sozlamalardan foydalanishingiz mumkin. Ushbu sozlash, shuningdek, yuqori elektr impulslari (HEP) bilan ultratovush bilan qo'llab-quvvatlanadigan jarayonlar uchun ham ishlaydi.
Ilg'or sanoat darajasidagi komponentlar
UIP2000hdT ko'plab mijozlar tomonidan dastgoh ustidagi sinov va ishlab chiqarish o'rtasidagi bo'shliqni bartaraf etish uchun ishlatiladi. Barcha Hielscher asboblari uzluksiz ishlash uchun qurilgan – 24 soat/7 kun/365 kun. UIP2000hdT sensorli ekran, Ethernet interfeysi, SD-kartada 24/7 Excel mos keluvchi CSV protokoli va haroratni kuzatish uchun termojuft bilan jihozlangan. UIP2000hdT ni brauzeringiz orqali boshqarishingiz mumkin. UIP2000hdT ga ulanadigan raqamli bosim sensori mavjud. UIP2000hdT sizga elektroddagi haqiqiy aniq quvvatni ko'rsatishi mumkin. Bu suyuqlikdagi aniq mexanik ultratovush kuchi. Bu sizga sonikatsiyaning har bir soniyasini kuzatish va tekshirish imkonini beradi, masalan, jarayonni boshqarish yoki optimallashtirish uchun. Hielscher'dan ultratovushli qurilmalar juda takrorlanadigan va takrorlanadigan natijalarni beradi. Natijalaringizni chiziqli ravishda ishlab chiqarish darajasiga ko'paytirishingiz mumkin. Albatta, Hielscher texnik jamoasi sizni to'g'ri tajribalarni o'rnatishda qo'llab-quvvatlaydi va Hielscher jarayoningizni ishlashi uchun siz bilan birga ishlaydi.
Ultrasonik protsessorlarning zondlari UIP2000hdT (2000 vatt, 20 kHz) elektrolitik hujayrada katod va anod vazifasini bajaradi
Agar siz kimyoning ushbu bo'limiga yangi kelgan bo'lsangiz, quyida sonokimyo, elektrokimyo va sonoelektrokimyo haqida ko'proq ma'lumot topasiz.
Sonokimyo + Elektrokimyo = Sonoelektrokimyo
Sonoelektrokimyo - bu elektrokimyo va sonokimyoning kombinatsiyasi.
elektrokimyo
Elektrokimyo fizik kimyoga elektr toki qo'shadi. Bu elektronlarni uzatish orqali reagentlar yoki reaktivlarni faollashtirishning ilg'or vositasidir. Bu maqsadli, selektiv kimyoviy o'zgarishlarga imkon beradi. Elektrokimyo sirt hodisasidir.
Sonokimyo
Sonochemistry kimyoviy reaktsiyalarga akustik va kavitatsion oqim va faollashtirish energiyasini qo'shadi. Sonokimyoda eng muhim mexanizm kavitatsiya hisoblanadi. Ultrasonik maydonda kavitatsiya pufakchalarining qulashi 5000 Kelvin dan yuqori harorat, 1000 atmosferagacha bosim va soatiga 1000 kilometrgacha bo'lgan suyuqlik oqimlari kabi ekstremal sharoitlarga ega bo'lgan mahalliy issiq nuqtalarni yaratadi. Bu elektrodlar yuzasida elektrokimyoviy reaktsiyalarni yaxshilaydi.
sonoelektrokimyo
Sonoelectrochemistry yuqorida aytib o'tilgan ikkita texnikani elektrokimyoviy o'rnatishga ultratovushni qo'llash orqali birlashtiradi. Ultratovush muhim elektrokimyoviy parametrlarga va kimyoviy jarayonlarning samaradorligiga ta'sir qiladi. Elektrokimyoviy eritma yoki elektrokimyoviy hujayradagi elektroanalitning gidrodinamikasi ultratovush mavjudligi bilan juda yaxshilanadi. Elektrodning ultratovush shoxiga ulanishi elektrod sirt faolligiga va butun hujayradagi elektroanalit turlarining kontsentratsiya profiliga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Sonomexanik ta'sirlar elektrokimyoviy turlarning ommaviy eritmadan elektroaktiv yuzaga massa tashishini yaxshilaydi. Ultrasonik elektrod elektrod yuzasida diffuziya qatlamining qalinligini pasaytiradi, elektrod yotqizish / elektrokaplama qalinligini oshiradi, elektrokimyoviy stavkalarni, hosildorlikni va samaradorlikni oshiradi, elektrod cho'kmasining porozligi va qattiqligini oshiradi, elektrokimyoviy eritmalardan gazni olib tashlashni yaxshilaydi; elektrod yuzasini tozalaydi va qayta faollashtiradi, elektrodning haddan tashqari potentsiallarini kamaytiradi, metallni pasaytirish va elektrod yuzasida gaz pufakchalarini olib tashlash (kavitatsiya va akustik oqim tufayli) va elektrodning ifloslanishini bostiradi. Sonoelektrokimyoning qo'llanilishiga elektropolimerizatsiya, elektrokoagulyatsiya, organik elektrosintez, material elektrokimyosi, atrof-muhit elektrokimyosi, elektroanalitik kimyo, vodorod ishlab chiqarish va elektrod yotqizish kiradi.
Sonoelektrokimyoviy jarayonlar uchun ultratovushli uskunadan foydalanishga tayyor
Oqim kimyosi ilovalarida sonoelektrokimyo
Agar siz oqim o'rnatishda sonoelektrokimyoviy jarayonlarni amalga oshirsangiz, oqim tezligini o'zgartirish orqali sonoelektrokimyoviy reaktsiyalarning yashash vaqtini sozlashingiz mumkin. Siz takroriy ta'sir qilish uchun sirkulyatsiya qilishingiz yoki hujayra orqali bir marta pompalashingiz mumkin. Resirkulyatsiya haroratni nazorat qilish uchun foydali bo'lishi mumkin, masalan, sovutish yoki isitish uchun issiqlik almashtirgich orqali oqishi.
Agar siz sono-elektrokimyoviy hujayra reaktorining chiqishida orqa bosimli valfdan foydalansangiz, hujayra ichidagi bosimni oshirishingiz mumkin. Hujayra ichidagi bosim sonikatsiyani kuchaytirish va gaz fazalarini ishlab chiqarishga ta'sir qilish uchun juda muhim parametrdir. Reaktivlar yoki past qaynash nuqtasi bo'lgan mahsulotlar bilan ishlashda ham muhimdir.
Oqim rejimida ishlash uzluksiz ishlash va shu bilan katta hajmlarni ishlab chiqarish imkonini beradi.
Agar material ikkita elektrod, masalan, sonotrode va hujayra devori o'rtasida oqsa, siz elektrodlar orasidagi masofani kamaytirishingiz mumkin. Bu o'tkazilgan elektronlar sonini yaxshiroq nazorat qilish va reaksiyaning yaxshi selektivligini ta'minlaydi. Bu mahsulotning aniqligi, taqsimlanishi va hosildorligini oshirishi mumkin.
Umuman olganda, oqim xujayrasi reaktoridagi sonoelektrokimyoviy reaktsiyalar partiyaviy jarayondagi analog reaktsiyaga qaraganda ancha tezroq bo'lishi mumkin. Bir necha soatgacha davom etishi mumkin bo'lgan reaktsiyalar bir necha daqiqada yakunlanishi va yaxshi mahsulot ishlab chiqarishi mumkin.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
- Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
- Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
- Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
- Md Hujjatul Islam; Michael T.Y. Paul; Odne S. Burheim; Bruno G. Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 59, 2019.
- Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.
- M.D. Esclapez, V. Sáez, D. Milán-Yáñez, I. Tudela, O. Louisnard, J. González-García (2010): Sonoelectrochemical treatment of water polluted with trichloroacetic acid: From sonovoltammetry to pre-pilot plant scale. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 6, 2010. 1010-1020.
- L. Cabrera, S. Gutiérrez, P. Herrasti, D. Reyman (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia Volume 3, Issue 1, 2010. 89-94.