L-Applikazzjoni Prinċipali ta 'Sonochemistry ultrasoniku

Id-densità tal-enerġija tal-kamp tal-ħoss ultrasoniku mqabbla mad-densità tal-enerġija li fiha l-bubble cavitation tfixkel, id-densità tal-enerġija hija mkabbra minn triljuni ta 'drabi, u tikkawża konċentrazzjoni kbira ta' enerġija; fenomenu sonochemical u sonoluminescence ikkawżati minn temperatura għolja estrema u pressjoni għolja ġġenerata minn bżieżaq ta 'cavitation, hija l-forma unika ta' skambju ta 'enerġija u materjali fis-sonochemistry. Għalhekk, estrazzjoni kimika ultrasonika, produzzjoni ta 'bijodiżil, sintesi organika, trattament ta' mikroorganiżmi, degradazzjoni ta 'tniġġis organiku tossiku, rata ta' reazzjoni kimika u rendiment, effiċjenza katalitika tal-katalizzatur, trattament bijodegradabbli, ultrasoniku anti-fouling, ċelloli bijoloġiċi tħin, dispersjoni U koeżjoni, ir-reazzjoni kimika armonika għandha rwol dejjem akbar.

1. Reazzjonijiet kimiċi msaħħa bl-ultrasawnd.

   Ultrasound itejjeb reazzjonijiet kimiċi. Il-forza ewlenija ġejja mir-rwol ta 'l-ultrasound cavitation. Il-kollass tan-nukleu tal-cavitation jipproduċi temperatura lokali ta 'temperatura għolja, pressjoni għolja u qawwija u mikro-ġettijiet, li jipprovdi ambjent fiżiku u kimiku ġdid u speċjali ħafna għal reazzjonijiet kimiċi li huma diffiċli jew impossibbli li jintlaħqu f'kundizzjonijiet normali.

2. Reazzjoni katalitika ultrasonika

   Bħala qasam ġdid ta 'riċerka, ir-reazzjoni katalitika ultrasonika ġibdet interess dejjem aktar mill-ħaddiema ta' l-industrija. Ir-rwol tal-ultrasound f'reazzjonijiet katalitiċi huwa prinċipalment:
   

   (1) It-temperatura għolja u l-pressjoni għolja huma favorevoli għall-ikkrekkjar tar-reattivi f'radikali ħielsa u karbonju divalenti, li jiffurmaw speċi attivi aktar attivi;

   (2) Il-mewġ tal-mixi u l-mikro-ġettijiet għandhom effetti ta 'desorbiment u tindif fuq uċuħ solidi (bħal katalizzaturi) u jistgħu ineħħu prodotti ta' reazzjoni tal-wiċċ jew intermedji u saffi ta 'passivazzjoni fuq il-wiċċ tal-katalizzatur;

   (3) Il-mewġ tal-mixi jista 'jagħmel ħsara lill-istruttura tar-reattivi

   (4) sistema ta 'reazzjoni ta' dispersjoni;

   (5) L-erożjoni tal-wiċċ tal-metall mill-cavitation ultrasoniku, il-mewġa ta 'xokk twassal għad-deformazzjoni tal-kannizzata tal-metall u l-formazzjoni tar-reġjun tat-tensjoni interna, tiżdied ir-reattività kimika tal-metall;

   6) biex tippromwovi s-solvent ġewwa l-intern solidu, li tirriżulta fl-hekk imsejħa reazzjoni ta 'inklużjoni;

   (7) biex itejjeb it-tixrid tal-katalizzatur, fil-preparazzjoni tal-katalizzatur, ultrasoniku użat b'mod komuni, irradjazzjoni ultrasonika tista 'żżid l-erja tas-superfiċje tal-katalist biex tagħmel il-komponent attiv aktar dispersjoni uniformi, attività katalitika mtejba.

3. Applikazzjoni ultrasonika ta 'qawwa għolja fil-produzzjoni tal-bijodiżil

   Iċ-ċavetta għall-produzzjoni tal-bijodiżil hija r-reazzjoni ta 'transesterifikazzjoni katalitika ta' gliċeridi ta 'aċidi grassi b'alkoħol iżgħar bħal metanol, filwaqt li l-ultrasound għandu rwol sinifikanti biex itejjeb ir-reazzjoni ta' transesterifikazzjoni, speċjalment għas-sistema ta 'reazzjoni eteroġenja tista' ttejjeb b'mod sinifikanti t- taħlit (emulsifikazzjoni). promozzjoni tar-reazzjoni ta 'kuntatt intermolekulari, sabiex ir-reazzjoni li oriġinarjament kienet meħtieġa taħt kondizzjonijiet ta' temperatura għolja (pressjoni għolja) tista 'titlesta f'temperatura tal-kamra (jew qrib it-temperatura tal-kamra) u tqassar il-ħin ta' reazzjoni. L-ultrasound jintuża mhux biss għall-proċess ta 'transesterifikazzjoni iżda wkoll għas-separazzjoni tat-taħlita tar-reazzjoni. Riċerkaturi fl-Università tal-Istat ta 'Mississippi fl-Istati Uniti użaw l-ipproċessar ultrasoniku biex jipproduċu l-bijodiżil. Ir-rendiment tal-bijodiżil kien aktar minn 99% fi żmien 5 minuti, filwaqt li s-sistemi ta 'reattur tal-lott konvenzjonali kienu jeħtieġu aktar minn siegħa.