Célula electroquímica de hidrógeno presurizada - 10 bar, 2 x 50 ml

La célula H presurizada está diseñada para experimentos electroquímicos que requieren la separación física de los compartimentos del electrodo de trabajo y del contraelectrodo en condiciones de presión elevada. Con dos cámaras independientes conectadas mediante un separador conductor de iones, la célula permite estudiar reacciones electroquímicas en las que es necesario minimizar o eliminar el cruce de productos. Cada cámara tiene un volumen interno de 50 ml y admite un funcionamiento a presiones de hasta 10 bar, lo que proporciona una plataforma versátil para la investigación con gases, reactivos disueltos y sistemas electroquímicos presurizados.
El cuerpo de la célula y las tapas están fabricados en PEEK resistente a los productos químicos y sellados mediante juntas tóricas y robustas abrazaderas metálicas (acero inoxidable 316L), lo que garantiza un funcionamiento fiable y estanco. Ambos compartimentos están equipados con puertos de entrada y salida independientes para la manipulación de gases o líquidos, así como con puertos específicos para la monitorización de la temperatura. Los puertos no utilizados pueden sellarse de forma segura mediante los tapones suministrados.
Las dos cámaras están separadas por una membrana de intercambio iónico, un separador poroso u otro diafragma seleccionado por el usuario, lo que permite la conductividad iónica al tiempo que evita la mezcla a granel de electrolitos y productos de reacción. La célula es compatible con una amplia gama de sistemas electroquímicos, entre los que se incluyen la electrólisis del agua, la reducción de CO₂, la electrósíntesis, la investigación sobre baterías de flujo redox y la evaluación de catalizadores.
Cada compartimento admite configuraciones flexibles de electrodos, incluyendo tanto electrodos de placa como de disco. El diseño se adapta a disposiciones estándar de 2 y 3 electrodos, lo que permite la colocación independiente de los electrodos de trabajo, de contracorriente y de referencia según los requisitos experimentales.
Todas las conexiones de fluidos y eléctricas se basan en racores Swagelok de PFA. Los racores seleccionados se han modificado con precisión para garantizar una integración estanca de los electrodos y las sondas de temperatura, al tiempo que se mantiene la integridad de la presión.
Mediante la instalación de un inserto ciego opcional de 20 mm en lugar de la membrana, la célula H presurizada puede transformarse en dos células EC básicas presurizadas completamente independientes. Cada compartimento puede funcionar como una célula autónoma de 2 o 3 electrodos, lo que permite realizar experimentos en paralelo, cribado de materiales o mediciones electroquímicas independientes utilizando la misma plataforma de hardware. Esta modularidad única maximiza la flexibilidad experimental al tiempo que reduce los costes de equipamiento y el espacio ocupado en el laboratorio.

El soporte del electrodo de trabajo, así como el electrodo de trabajo, el contraelectrodo, el electrodo de referencia y las membranas no están incluidos y deben seleccionarse por separado de entre los accesorios compatibles que se enumeran a continuación. La célula no está diseñada para síntesis hidrotérmicas ni para reacciones que superen los límites de presión y temperatura especificados. La presión debe suministrarse externamente mediante un sistema de gas comprimido adecuado.
Hay disponibles opciones de personalización, como materiales alternativos para la cámara, geometrías de membrana, soportes de electrodos y configuraciones de puertos, previa solicitud.

Nota
de aplicación: La célula H presurizada está diseñada para experimentos electroquímicos a escala de laboratorio que requieren la separación física de los procesos anódicos y catódicos en condiciones de presión controladas. Entre las aplicaciones típicas se incluyen:

1. Electrólisis del agua y producción de hidrógeno, incluida la evaluación de componentes del electrolizador, catalizadores, membranas y condiciones de funcionamiento, evitando al mismo tiempo el cruce de productos entre los compartimentos de los electrodos.

2. Investigación sobre la reducción de CO₂ (CO₂RR) y la conversión del carbono, incluidos estudios que requieren la separación de los productos de reducción catódica de las reacciones anódicas, con una mayor solubilidad de los gases a presión elevada.

3. Investigación en electrocatálisis, como el estudio de la actividad, la selectividad y la estabilidad a largo plazo de los catalizadores mediante configuraciones flexibles de 2 y 3 electrodos.

4. Estudios sobre baterías de flujo redox y almacenamiento de energía para la caracterización de membranas, electrolitos y especies redox-activas en configuraciones de semiceldas separadas.

5. Electrosíntesis y electroquímica orgánica para la producción electroquímica de sustancias químicas en las que es esencial el aislamiento de los productos de reacción y los intermedios. 

6. Reacciones con emisión y consumo de gases para estudios que impliquen H₂, O₂, CO₂, N₂, gas de síntesis u otros gases en condiciones de presión controladas con precisión.

7. Evaluación de membranas y separadores para ensayar membranas de intercambio iónico, separadores porosos y diafragmas en lo que respecta a la conductividad, la selectividad, el cruce y la estabilidad química.

8. Estudios electroquímicos fundamentales, como la investigación de los efectos de la presión sobre la cinética de reacción, el transporte de masa, los equilibrios gas-líquido y los procesos en los electrodos.

9. Análisis de compatibilidad de materiales para la evaluación de materiales de electrodos, catalizadores, recubrimientos y electrolitos en entornos electroquímicos exigentes.

Especificaciones
: presión máxima de funcionamiento: 10 bar
; volumen total: 100 ml (2 × 50 ml); volumen
recomendado de líquido: 30-35 ml en cada compartimento
; temperatura máxima de funcionamiento: 200 ⁰C
; puerto para sonda de temperatura: 1/8 pulgadas (3,175 mm); diámetro
del puerto del electrodo: 6 mm (1/4 pulgadas disponible bajo pedido);
número de puertos para electrodos: 6
; tubería recomendada: tubo de PEEK de 1/8 pulgadas de diámetro exterior

Datos
Intrastat: Código HS: 90309000
; país de origen: Suecia
; peso neto: 700 g

Nota
de seguridad: El uso de una célula electroquímica de alta presión implica trabajar con equipos capaces de soportar presiones elevadas y realizar experimentos con sustancias químicas potencialmente reactivas. Garantizar la seguridad durante el funcionamiento es fundamental para prevenir accidentes y proteger al personal y al equipo. A continuación se indican las consideraciones de seguridad clave que deben observarse al utilizar la célula electroquímica de alta presión:

1. Antes de la puesta en marcha, todo el personal implicado debe recibir una formación exhaustiva sobre la configuración, el funcionamiento y los protocolos de seguridad relacionados con la célula electroquímica de alta presión. Solo se debe permitir su manejo a personas formadas y familiarizadas con el equipo.

2. Respete estrictamente los límites de presión especificados para la célula electroquímica de alta presión. No exceda el rango de presión recomendado para evitar una sobrepresurización, lo que podría provocar fallos en el equipo y posibles riesgos.

3. Asegúrese de que todos los materiales, incluidos los electrodos, las juntas y los electrolitos, sean compatibles con la presión y el entorno químico del interior de la célula. Las incompatibilidades podrían provocar fugas, corrosión u otros riesgos para la seguridad.

4. Compruebe que el mecanismo de alivio de presión esté instalado y funcione correctamente. Este mecanismo es fundamental para liberar de forma segura el exceso de presión en caso de sobrepresurización.

5. Inspeccione periódicamente las juntas y las conexiones de la célula electroquímica de alta presión para detectar signos de desgaste, daños o fugas. Sustituya sin demora cualquier componente dañado para mantener la integridad del sellado y evitar accidentes relacionados con la presión.

6. Establezca procedimientos de emergencia claros, incluidas las rutas de evacuación y los protocolos para gestionar incidentes relacionados con la presión. Asegúrese de que todo el personal conozca estos procedimientos y sepa cómo responder de forma eficaz en caso de emergencia.

7. Utilice el equipo de protección individual (EPI) adecuado, incluyendo gafas de seguridad, guantes y batas de laboratorio, al manejar la célula electroquímica de alta presión. Puede ser necesario EPI adicional en función de las condiciones experimentales específicas y los riesgos implicados.

8. Supervise los experimentos de cerca y controle continuamente la célula electroquímica de alta presión durante su funcionamiento. Reaccione con prontitud ante cualquier anomalía o cambio inesperado en la presión o el rendimiento.

Al cumplir estas directrices de seguridad y actuar con precaución y diligencia, los usuarios pueden minimizar los riesgos y garantizar el funcionamiento seguro y eficaz de la célula electroquímica de alta presión en el laboratorio. Priorice siempre la seguridad para protegerse a sí mismo, a sus compañeros y la integridad del montaje experimental.

El producto incluye:
2 cámaras
de PEEK, 2 tapas
de PEEK, 4 abrazaderas
de acero inoxidable 316L, 2 soportes
de acoplamiento de la célula de acero inoxidable 316L, 1 juego de tornillos y tuercas
de acero inoxidable, 6 racores para electrodos (Swagelok PFA modificado, 6 mm de diámetro exterior x 1/8 pulgadas) NPT
macho; 4 racores para tubo Swagelok de PFA de 1/8 pulgadas de diámetro exterior x 1/8 pulgadas NPT
macho; 2 racores para sonda en T Swagelok de PFA modificados de 3 mm de diámetro exterior x 1/8 pulgadas NPT
macho 2 tapones Swagelok de PFA para tubos de 1/8 pulgadas de diámetro exterior (si no se utiliza la sonda en T)
4 tapones Swagelok de PFA para tubos de 6 mm de diámetro exterior (para configuración de 2 electrodos)
2 juntas tóricas de FKM
1 rollo de cinta de PTFE

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