Ultrazvučna sonokemijska reakcija i sinteza manipulacije
Sonokemija je primjena ultrazvuka na kemijske reakcije i procese. Mehanizam koji uzrokuje sonokemijske učinke u tekućinama fenomen je akustične kavitacije.
Altrazvučni ultrazvučni laboratorijski i industrijski uređaji koriste se u širokom spektru sonokemijskih procesa. Ultrazvučna kavitacija pojačava i ubrzava kemijske reakcije poput sinteze i katalize.
Intenzitet ubrzanja jedan je od najvažnijih čimbenika koji utječe na učinkovitu transformaciju energije u kavitaciju. Veće ubrzanje stvara veće razlike u tlaku. To zauzvrat povećava vjerojatnost stvaranja vakuumskih mjehurića umjesto stvaranja valova koji se šire kroz tekućinu. Dakle, što je veće ubrzanje to je veći udio energije koja se pretvara u kavitaciju. U slučaju ultrazvučnog pretvarača, intenzitet ubrzanja opisuje se amplitudom oscilacije.
Veće amplitude rezultiraju učinkovitijim stvaranjem kavitacije. Industrijski uređaji Altrasonic Ultrasonics mogu stvoriti amplitude do 115 µm. Ove velike amplitude omogućuju visoki omjer prijenosa snage, što pak omogućuje stvaranje velike gustoće snage do 100 W / cm3.
Uz intenzitet, tekućinu treba ubrzati na način da stvori minimalne gubitke u pogledu turbulencija, trenja i stvaranja valova. Za to je optimalan način jednostrani smjer kretanja.
Ultrazvuk se koristi zbog svojih učinaka u procesima, kao što su:
1. priprema aktivnih metala redukcijom metalnih soli
2. stvaranje aktivnih metala ultrazvukom
3. sonokemijska sinteza čestica taloženjem metalnih (Fe, Cr, Mn, Co) oksida, npr. Za upotrebu kao katalizatori
4. impregnacija metala ili metalnih halogenida na nosačima
5. priprema otopina aktiviranog metala
6. reakcije koje uključuju metale putem in situ generiranih organskih elemenata
7. reakcije koje uključuju nemetalne krute tvari
8. kristalizacija i taloženje metala, slitina, zeolita i ostalih čvrstih tvari modifikacija površinske morfologije i veličine čestica sudarima međučestica velike brzine
1). stvaranje amorfnih nanostrukturiranih materijala, uključujući prijelazne metale velike površine, legure, karbide, okside i koloide
2). nakupina kristala
3). zaglađivanje i uklanjanje pasivirajućeg oksidnog premaza
4). mikromanipulacija (frakcioniranje) malih čestica
9. disperzija krutina
10. priprema koloida (Ag, Au, CdS veličine Q)
11. interkalacija molekula gosta u anorganske slojevite krutine domaćina
12. sonokemija polimera
1). razgradnja i modifikacija polimera
2). sinteza polimera sonoliza organskih zagađivača u vodi
