تفاعل التلاعب بالموجات فوق الصوتية والتوليف
Sonochemistry هو تطبيق الموجات فوق الصوتية للتفاعلات والعمليات الكيميائية. الآلية التي تسبب تأثيرات سونوكيميائية في السوائل هي ظاهرة التجويف الصوتي.
تستخدم الأجهزة المختبرية والصناعية بالموجات فوق الصوتية بالموجات فوق الصوتية في مجموعة واسعة من العمليات الصوتية. يعمل التجويف بالموجات فوق الصوتية على تكثيف وتسريع التفاعلات الكيميائية مثل التوليف والتحفيز.
تعد شدة التسارع من أهم العوامل التي تؤثر على التحول الفعال للطاقة إلى تجويف. يؤدي التسارع الأعلى إلى اختلافات ضغط أعلى. وهذا بدوره يزيد من احتمال تكوين فقاعات فراغ بدلاً من تكوين موجات تنتشر عبر السائل. وبالتالي ، كلما زاد التسارع كلما زاد جزء الطاقة الذي يتحول إلى تجويف. في حالة وجود محول بالموجات فوق الصوتية ، يتم وصف شدة التسارع من خلال سعة التذبذب.
تؤدي السعات العالية إلى إنشاء تجويف أكثر فعالية. يمكن للأجهزة الصناعية من Altrasonic Ultrasonics أن تخلق سعة تصل إلى 115 ميكرومتر. تسمح هذه السعات العالية بنسبة نقل عالية للطاقة مما يسمح بدوره بإنشاء كثافة طاقة عالية تصل إلى 100 واط / سم مكعب.
بالإضافة إلى الكثافة ، يجب تسريع السائل بطريقة تؤدي إلى الحد الأدنى من الخسائر من حيث الاضطرابات والاحتكاك وتوليد الموجات. لهذا ، فإن الطريقة المثلى هي الاتجاه الأحادي للحركة.
تستخدم الموجات فوق الصوتية لما لها من آثار في العمليات ، مثل:
1. تحضير المعادن المنشطة بتقليل الأملاح المعدنية
2. توليد المعادن المنشطة بواسطة صوتنة
3. التركيب الكيميائي الصوتي للجسيمات عن طريق ترسيب أكاسيد المعادن (Fe ، Cr ، Mn ، Co) ، على سبيل المثال لاستخدامها كمحفزات
4. تشريب المعادن أو هاليدات المعادن على الدعامات
5. تحضير المحاليل المعدنية المنشطة
6. التفاعلات التي تنطوي على معادن عبر أنواع العناصر العضوية المتولدة في الموقع
7. التفاعلات التي تنطوي على جوامد غير فلزية
8. تبلور وترسيب المعادن والسبائك والزيوليث والمواد الصلبة الأخرى وتعديل شكل السطح وحجم الجسيمات عن طريق الاصطدامات عالية السرعة بين الجسيمات
1). تشكيل مواد ذات بنية نانوية غير متبلورة ، بما في ذلك المعادن الانتقالية ذات مساحة السطح العالية ، والسبائك ، والكربيدات ، والأكاسيد ، والغرويات
2). تكتل البلورات
3). تنعيم وإزالة طلاء أكسيد التخميل
4). معالجة دقيقة (تجزئة) للجسيمات الصغيرة
9. تشتت المواد الصلبة
10. تحضير الغرويات (Ag ، Au ، Q-size CdS)
11. إقحام جزيئات الضيف في مواد صلبة ذات طبقات غير عضوية للمضيف
12. سونوكيمياء البوليمرات
1). تدهور وتعديل البوليمرات
2). تخليق البوليمرات تحلل الصوت من الملوثات العضوية في الماء
