Introducció als manipuladors de líquids per ultrasons

Introducció al principi del processador de líquids ultrasònics:

Quan les ones ultrasòniques es propaguen en un medi líquid, es produeixen una sèrie d'efectes mecànics, tèrmics, òptics, elèctrics i químics mitjançant efectes mecànics, de cavitació i tèrmics. Les ones ultrasòniques de potència de reducció especialment alta produiran una forta cavitació, que localment formarà un raig instantani d'alta temperatura, alta pressió, buit i micro reducció.

Com a mitjà físic i eina, la tecnologia ultrasònica pot produir una sèrie de condicions properes al màxim en el medi utilitzat habitualment en les reaccions químiques. Aquesta energia no només pot estimular o promoure moltes reaccions químiques, accelerar les reaccions químiques i fins i tot modificar algunes reaccions químiques. La direcció de la reacció química produeix alguns efectes inesperats i meravelles. En general, es creu que l'aparició dels fenòmens anteriors es deu principalment a l'acció mecànica i la cavitació dels ultrasons, que són el resultat de canviar les condicions de reacció i l'entorn.

1. La sonoquímica és un tema interdisciplinari emergent, que es refereix principalment a l'ús d'ones ultrasòniques per accelerar reaccions químiques o desencadenar nous canals de reacció per millorar els rendiments de les reaccions químiques o obtenir nous productes de reaccions químiques. La principal força motriu de la reacció sonoquímica prové de la cavitació acústica, de l'alta temperatura (més de 5 000 K), l'alta pressió (més de 2,03108 Pa), l'ona de xoc o el raig de reducció micro i altres condicions físiques que acompanyen la implosió de la cavitació. bombolla.

2. Aplicació de la sonoquímica La sonoquímica té una àmplia gamma d'aplicacions, que es poden classificar aproximadament en 9 categories.

Són: bioquímica, química analítica, química catalítica, electroquímica, fotoquímica, química ambiental, processament químic de minerals, extracció i separació, síntesi i degradació.

L'acció mecànica del processador de líquids ultrasònics redueix la introducció d'ones ultrasòniques en el sistema de reacció química, les ones ultrasòniques poden fer que les substàncies es moguin violentament a la força i generen força unidireccional per accelerar la transferència i difusió de substàncies, que poden substituir l'agitació mecànica dins d'un rang adequat. . Des d'un punt de vista microscòpic, la probabilitat de contacte i col·lisió entre reactius augmenta molt, de manera que la velocitat de reacció química s'accelera molt.

Reducció de la cavitació del processador de líquids ultrasònics En alguns casos, la generació d'efectes ultrasònics està relacionada amb el mecanisme de la cavitació. La cavitació acústica es refereix a l'aparició de petites bombolles d'aire (cavitats) existents al líquid sota l'acció de les ones sonores. Una sèrie de processos dinàmics: oscil·lació, expansió, contracció i fins i tot col·lapse. Quan es produeix la cavitació, l'estat local del líquid canvia molt, donant lloc a una temperatura extrema i alta pressió. Proporciona un entorn fisicoquímic nou i molt especial per a reaccions químiques difícils o impossibles d'aconseguir en condicions generals.

Ultrasonic liquid handler catalyzes chemical reaction——

①High temperature and high pressure conditions are conducive to the decomposition of reactants into free radicals and divalent carbon, forming more active reactive species;

②Shock waves and micro reduce jets have desorption and cleaning effects on solid surfaces (such as catalysts), which can remove surface reaction products or intermediates and passivation layers on the surface of catalysts;

③ The shock wave may damage the reactant structure;

④ Dispersion reactant system;

⑤Ultrasonic cavitation erodes the metal surface, the shock wave causes the deformation of the metal lattice and the formation of the internal strain zone, which improves the chemical reactivity of the metal;

⑥ Promote the solvent to penetrate deep into the solid, resulting in the so reduce called inclusion reaction;

⑦Improve catalyst dispersibility.