Introduzione ai gestori di liquidi ad ultrasuoni

Introduzione al principio del processore liquido ad ultrasuoni:

Quando le onde ultrasoniche si propagano in un mezzo liquido, una serie di effetti meccanici, termici, ottici, elettrici e chimici vengono prodotti attraverso effetti meccanici, cavitazioni e termici. Soprattutto le onde ultrasoniche ad alta potenza produrranno una forte cavitazione, che formerà localmente alta temperatura istantanea, alta pressione, vuoto e micro-getto.

Come mezzo fisico e strumento, la tecnologia ad ultrasuoni può produrre una serie di condizioni vicine al massimo nel mezzo comunemente usato nelle reazioni chimiche. Questa energia può non solo stimolare o promuovere molte reazioni chimiche, accelerare le reazioni chimiche e persino cambiare alcune reazioni chimiche. La direzione della reazione chimica produce alcuni effetti inaspettati e meraviglie. Si ritiene generalmente che il verificarsi dei fenomeni di cui sopra sia dovuto principalmente all'azione meccanica e alla cavitazione degli ultrasuoni, che sono il risultato del cambiamento delle condizioni di reazione e dell'ambiente.

1. La sonochimica è un argomento interdisciplinare emergente, che si riferisce principalmente all'uso di onde ultrasoniche per accelerare le reazioni chimiche o innescare nuovi canali di reazione per migliorare i rendimenti delle reazioni chimiche o ottenere nuovi prodotti di reazione chimica. La principale forza motrice della reazione sonochimica proviene dalla cavitazione acustica, dall'alta temperatura (superiore a 5 000K), dall'alta pressione (superiore a 2,03×108Pa), dall'onda d'urto o dal micro-getto e da altre condizioni fisiche che accompagnano l'implosione della bolla di cavitazione.

2. Applicazione della sonochimica La sonochimica ha una vasta gamma di applicazioni, che possono essere approssimativamente classificate in 9 categorie.

Essi sono: biochimica, chimica analitica, chimica catalitica, elettrochimica, fotochimica, chimica ambientale, lavorazione chimica dei minerali, estrazione e separazione, sintesi e degradazione.

L'azione meccanica del processore liquido ad ultrasuoni - l'introduzione di onde ultrasoniche nel sistema di reazione chimica, le onde ultrasoniche possono far muovere violentemente le sostanze con la forza e generare forza unidirezionale per accelerare il trasferimento e la diffusione di sostanze, che possono sostituire l'agitazione meccanica entro un intervallo adeguato. Da un punto di vista microscopico, la probabilità di contatto e collisione tra reagenti è notevolmente aumentata, quindi la velocità di reazione chimica è notevolmente accelerata.

Cavitazione del processore liquido ad ultrasuoni - In alcuni casi, la generazione di effetti ultrasonici è correlata al meccanismo di cavitazione. La cavitazione acustica si riferisce al verificarsi di minuscole bolle d'aria (cavità) esistenti nel liquido sotto l'azione delle onde sonore. Una serie di processi dinamici: oscillazione, espansione, contrazione e persino collasso. Dove si verifica la cavitazione, lo stato locale del liquido cambia notevolmente, con conseguente temperatura estremamente elevata e alta pressione. Fornisce un ambiente fisico-chimico nuovo e molto speciale per reazioni chimiche difficili o impossibili da ottenere in condizioni generali

Il gestore di liquidi ad ultrasuoni catalizza la reazione chimica——

(1)Le condizioni di alta temperatura e alta pressione favoriscono la decomposizione dei reagenti in radicali liberi e carbonio bivalente, formando specie reattive più attive;

(2) Le onde d'urto e i microgetti hanno effetti di desorbimento e pulizia sulle superfici solide (come i catalizzatori), che possono rimuovere i prodotti di reazione superficiale o gli intermedi e gli strati di passivazione sulla superficie dei catalizzatori;

(3) L'onda d'urto può danneggiare la struttura del reagente;

(4) Sistema di reagenti di dispersione;

(5) La cavitazione ultrasonica erode la superficie metallica, l'onda d'urto provoca la deformazione del reticolo metallico e la formazione della zona di deformazione interna, che migliora la reattività chimica del metallo;

(6) Promuovere la penetrazione del solvente in profondità nel solido, con conseguente cosiddetta reazione di inclusione;

(7) Migliorare la dispersibilità del catalizzatore.