مقدمة لمعالجات السائل بالموجات فوق الصوتية

مقدمة لمبدأ المعالج السائل بالموجات فوق الصوتية:

عندما تنتشر الموجات فوق الصوتية في وسط سائل ، يتم إنتاج سلسلة من التأثيرات الميكانيكية والحرارية والبصرية والكهربائية والكيميائية من خلال الآثار الميكانيكية والتجويف والحرارية. وخاصة عالية الطاقة الموجات فوق الصوتية تنتج التجويف قوية، والتي سوف تشكل محليا درجة حرارة عالية لحظية، وارتفاع الضغط، فراغ والطائرات الصغيرة.

كوسيلة مادية وأداة، يمكن أن تنتج تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية سلسلة من الشروط قريبة من الحد الأقصى في المتوسطة المستخدمة عادة في التفاعلات الكيميائية. هذه الطاقة لا يمكن أن تحفز فقط أو تعزيز العديد من التفاعلات الكيميائية، وتسريع التفاعلات الكيميائية، وحتى تغيير بعض التفاعلات الكيميائية. اتجاه التفاعل الكيميائي تنتج بعض الآثار غير متوقعة وعجائب. ويعتقد عموما أن حدوث الظواهر المذكورة أعلاه ويرجع ذلك أساسا إلى العمل الميكانيكي وتجويف الموجات فوق الصوتية، والتي هي نتيجة لتغيير ظروف التفاعل والبيئة.

1. سونوتشيميستري هو موضوع متعدد التخصصات الناشئة، والذي يشير أساسا إلى استخدام الموجات فوق الصوتية لتسريع التفاعلات الكيميائية أو تحريك قنوات تفاعل جديدة لتحسين إنتاجية التفاعل الكيميائي أو الحصول على منتجات تفاعل كيميائي جديدة. القوة الدافعة الرئيسية للتفاعل سونوتشيميكال يأتي من التجويف الصوتي، من ارتفاع درجة الحرارة (أكبر من 5 000K)، وارتفاع الضغط (أكبر من 2.03×108Pa)، موجة صدمة أو طائرة صغيرة وغيرها من الظروف المادية التي تصاحب انهيار فقاعة التجويف.

2. تطبيق سونوتشيميستري سونوتشيستري لديها مجموعة واسعة من التطبيقات، والتي يمكن تصنيفها تقريبا إلى 9 فئات.

وهي: الكيمياء الحيوية، الكيمياء التحليلية، الكيمياء الحفازة، الكيمياء الكهربائية، الكيمياء الضوئية، الكيمياء البيئية، المعالجة الكيميائية للمعادن، الاستخراج والفصل، التوليف والتدهور.

العمل الميكانيكي للمعالج السائل بالموجات فوق الصوتية - إدخال الموجات فوق الصوتية في نظام التفاعل الكيميائي ، يمكن أن تجعل الموجات فوق الصوتية المواد تتحرك بعنف بالقوة ، وتولد قوة أحادية الاتجاه لتسريع نقل ونشر المواد ، والتي يمكن أن تحل محل التحريك الميكانيكي داخل نطاق مناسب. من وجهة نظر مجهرية ، يزداد احتمال الاتصال والاصطدام بين المواد المتفاعلة بشكل كبير ، لذلك يتم تسريع معدل التفاعل الكيميائي بشكل كبير.

الموجات فوق الصوتية السائل المعالج التجويف - في بعض الحالات، ويرتبط توليد آثار بالموجات فوق الصوتية لآلية التجويف. التجويف الصوتي يشير إلى حدوث فقاعات الهواء الصغيرة (تجاويف) الموجودة في السائل تحت تأثير الموجات الصوتية. سلسلة من العمليات الديناميكية: التذبذب والتوسع والانكماش وحتى الانهيار. حيث يحدث التجويف ، تتغير الحالة المحلية للسائل بشكل كبير ، مما يؤدي إلى ارتفاع شديد في درجة الحرارة وارتفاع الضغط. يوفر بيئة فيزيائية كيميائية جديدة وخاصة جدا للتفاعلات الكيميائية التي يصعب أو يستحيل تحقيقها في ظل ظروف عامة

معالج السائل بالموجات فوق الصوتية يحفز التفاعل الكيميائي ——

(1) ارتفاع درجة الحرارة وظروف الضغط العالي تؤدي إلى تحلل المواد المتفاعلة إلى الجذور الحرة والكربون ثنائي التكافؤ، وتشكيل أنواع تفاعلية أكثر نشاطا؛

(2) موجات الصدمة والطائرات الصغيرة لها آثار الخراب والتنظيف على الأسطح الصلبة (مثل المواد الحفازة) ، والتي يمكن أن تزيل منتجات التفاعل السطحي أو الوسيطة وطبقات التخدير على سطح المحفزات ؛

(3) قد تضر موجة الصدمة بالهيكل المتفاعل؛

(4) نظام تفاعل التشتت؛

(5) التجويف بالموجات فوق الصوتية يتآكل السطح المعدني ، تسبب موجة الصدمة تشوه الشبكة المعدنية وتشكيل منطقة الإجهاد الداخلية ، مما يحسن التفاعل الكيميائي للمعدن ؛

(6) تعزيز المذيبات لاختراق عمق صلبة، مما أدى إلى ما يسمى رد فعل إدراج؛

(7) تحسين قابلية التشتت المحفز.