Uvod v ultrazvočni tekoči ročaji

Uvod v načelo ultrazvočnega tekočega procesorja:

Ko se ultrazvočni valovi razširjajo v tekočem mediju, se niz mehanskih, toplotnih, optičnih, električnih in kemičnih učinkov proizvaja z mehanskimi, kavitacijskimi in toplotnimi učinki. Predvsem ultrazvočni valovi visoke moči bodo proizvajali močno kavitacijo, ki bo lokalno tvorila trenutno visoko temperaturo, visok pritisk, vakum in mikro-mleto.

Ultrazvočna tehnologija lahko kot fizično sredstvo in orodje proizvede vrsto pogojev, ki so blizu maksimumu v mediju, ki se običajno uporablja pri kemičnih reakcijah. Ta energija lahko ne samo spodbuja ali spodbuja številne kemične reakcije, pospeši kemične reakcije, in celo spremeniti nekatere kemične reakcije. Smer kemijske reakcije proizvaja nekaj nepričakovanih učinkov in čudes. Na splošno velja, da je pojav omenjenih pojavov predvsem posledica mehanskega delovanja in kavitacije ultrazvoka, ki sta posledica spreminjanja reakcijskih pogojev in okolja.

1. Sonokemija je nastajajoča interdisciplinarna tema, ki se v glavnem nanaša na uporabo ultrazvočnih valov za pospešitev kemičnih reakcij ali sprožitev novih reakcijskih kanalov za izboljšanje donosa kemičnih reakcij ali pridobivanje novih kemičnih reakcijskih produktov. Glavna gonilna sila sonokemične reakcije izvira iz akustične kavitacije, iz visoke temperature (večje od 5 000K), visokega tlaka (večjega od 2,03×108Pa), udarnega vala ali mikro-letala ter drugih fizičnih razmer, ki spremljajo implozijo kavitacijnega mehurčka.

2. Uporaba sonokemije Sonokemija ima širok spekter aplikacij, ki jih je mogoče v grobem razvrstiti v 9 kategorij.

So: biokemija, analitična kemija, katalitska kemija, elektrokemija, fotokemija, okoljska kemija, kemična obdelava mineralov, ekstrakcija in ločevanje, sinteza in razgradnja.

Mehansko delovanje ultrazvočnega tekočega procesorja - vnos ultrazvočnih valov v sistem kemijske reakcije, ultrazvočni valovi lahko snovi nasilno nasilno premikajo, in ustvarijo enosmerno silo za pospešitev prenosa in difuzije snovi, ki lahko nadomesti mehansko mešanje znotraj primernega območja. Z mikroskopskega vidika se verjetnost stika in trka med reaktani zelo poveča, zato se hitrost kemične reakcije zelo pospeši.

Ultrazvočni tekoči procesor kavitacija - V nekaterih primerih je generacija ultrazvočnih učinkov povezana z mehanizmom kavitacije. Akustična kavitacija se nanaša na pojav drobnih zračnih mehurčkov (votlin), ki so v tekočini pod delovanjem zvočnih valov. Niz dinamičnih procesov: nihajo, širijo, krči in celo propadajo. Kjer pride do kavitacije, se lokalno stanje tekočine močno spremeni, kar ima za posledico izjemno visoko temperaturo in visok pritisk. Zagotavlja novo in zelo posebno fizikalno kemijsko okolje za kemične reakcije, ki jih je težko ali nemogoče doseči pod splošnimi pogoji

Ultrazvočni tekoči ročaj katalizira kemično reakcijo–

(1)Visoke temperaturne in visokotlačne razmere so ugodne za razgradnju reakantov v proste radikale in divalentni ogljik, ki tvorijo aktivnejšo reaktivno vrsto;

(2)Udarni valovi in mikro-reaktivci imajo desorpcijo in čistilne učinke na trdne površine (kot so katalizniki), ki lahko odstranijo površinske reakcijske produkte ali vmesne in pasivne plasti na površini katalizantov;

(3) Udarni val lahko poškoduje strukturo reaktorja;

(4) sistem disperzije;

(5)Ultrazvočna kavitacija razjede kovinsko površino, udarni val povzroči deformacijo kovinske rešetke in nastanek notranjega sevnega območja, kar izboljša kemijsko reaktivnost kovine;

(6) spodbujanje topila, da prodre globoko v trdne snovi, kar ima za posledico tako imenovano reakcijo vključitev;

(7)Izboljšati disperzibilnost katalizovalcev.