Въведение към ултразвукови манипулатори на течности

Въведение в принципа на ултразвуков течен процесор:

Когато ултразвуковите вълни се размножават в течна среда, серия от механични, термични, оптични, електрически и химически ефекти се произвеждат чрез механични, кавитационно и термични ефекти. Особено ултразвукови вълни с висока мощност ще произвеждат силна кавитация, която локално ще образува моментна висока температура, високо налягане, вакуум и микро-струя.

Като физически средства и инструмент, ултразвуковата технология може да произведе серия от условия, близки до максимума в средата, често използвана при химични реакции. Тази енергия може не само да стимулира или насърчава много химични реакции, да ускори химичните реакции и дори да промени някои химични реакции. Посоката на химическата реакция произвежда някои неочаквани ефекти и чудеса. Обикновено се смята, че появата на горните явления се дължи главно на механичното действие и кавитация на ултразвука, които са резултат от промяна на условията на реакция и околната среда.

1. Сонохимията е нововъзникваща интердисциплинарна тема, която се отнася главно до използването на ултразвукови вълни за ускоряване на химичните реакции или задействане на нови канали за реакция за подобряване на добива на химическа реакция или получаване на нови продукти за химическа реакция. Основната движеща сила на сонохимичната реакция идва от акустична кавитация, от високата температура (по-голяма от 5 000K), високо налягане (по-голямо от 2.03×108Pa), ударна вълна или микро-струя и други физически условия, които съпътстват имплозията на кавитационния балон.

2. Прилагане на сонохимия Sonochemistry има широк спектър от приложения, които могат да бъдат приблизително класифицирани в 9 категории.

Те са: биохимия, аналитична химия, каталитична химия, електрохимия, фотохимия, екологична химия, химическа обработка на минерали, екстракция и отделяне, синтез и разграждане.

Механичното действие на ултразвуков течен процесор - въвеждането на ултразвукови вълни в системата за химическа реакция, ултразвуковите вълни могат да направят веществата бурно насилствено да се движат, и да генерират неидирекционална сила за ускоряване на трансфера и дифузията на веществата, които могат да заменят механичното разбъркване в подходящ диапазон. От микроскопска гледна точка вероятността за контакт и сблъсък между реакторите е силно увеличена, така че скоростта на химическа реакция е силно ускорена.

Ултразвукова течност процесор Кавитация - В някои случаи, генерирането на ултразвукови ефекти е свързано с механизма на кавитация. Акустична кавитация се отнася до появата на малки въздушни мехурчета (кухини), съществуващи в течността под действието на звукови вълни. Серия от динамични процеси: трептене, разширяване, свиване и дори колапс. Където се случва кавитация, местното състояние на течността се променя значително, което води до екстремна висока температура и високо налягане. Осигурява нова и много специална физикохимична среда за химични реакции, които трудно или невъзможно се постигат при общи условия

Ултразвуков манипулатор на течности катализира химическата реакция——

(1)Високата температура и условията на високо налягане благоприятстват разлагането на реакторите в свободните радикали и дивалентния въглерод, образувайки по-активни реактивни видове;

(2)Ударните вълни и микроструйните имат десорбционни и почистващи ефекти върху твърди повърхности (като катализатори), които могат да отстранят продуктите за повърхностна реакция или междинните продукти и пасивационните слоеве върху повърхността на катализаторите;

(3) Ударната вълна може да повреди реактантната структура;

(4) Реактантна система за дисперсия;

(5)Ултразвуковата кавитация ерозира металната повърхност, ударната вълна причинява деформация на металната решетка и образуването на вътрешната зона на щам, което подобрява химическата реактивност на метала;

(6) Насърчаване на разтворителя да проникне дълбоко в твърдото вещество, което води до така наречената реакция на включване;

(7)Подобряване на дисперсността на катализатора.