Introduction aux manipulateurs de liquides à ultrasons

Introduction au principe du processeur liquide à ultrasons:

Lorsque les ondes ultrasonores se propagent dans un milieu liquide, une série d’effets mécaniques, thermiques, optiques, électriques et chimiques sont produits par des effets mécaniques, de cavitation et thermiques. Les ondes ultrasonores particulièrement puissantes produiront une forte cavitation, qui formera localement une température élevée instantanée, une haute pression, un vide et un micro-jet.

En tant que moyen et outil physique, la technologie ultrasonique peut produire une série de conditions proches du maximum dans le milieu couramment utilisé dans les réactions chimiques. Cette énergie peut non seulement stimuler ou promouvoir de nombreuses réactions chimiques, accélérer les réactions chimiques et même modifier certaines réactions chimiques. La direction de la réaction chimique produit des effets inattendus et des merveilles. On pense généralement que l’apparition des phénomènes ci-dessus est principalement due à l’action mécanique et à la cavitation des ultrasons, qui sont le résultat de la modification des conditions de réaction et de l’environnement.

1. La sonochimie est un sujet interdisciplinaire émergent, qui se réfère principalement à l’utilisation des ondes ultrasonores pour accélérer les réactions chimiques ou déclencher de nouveaux canaux de réaction pour améliorer les rendements de réaction chimique ou obtenir de nouveaux produits de réaction chimique. La principale force motrice de la réaction sonochimique provient de la cavitation acoustique, de la température élevée (supérieure à 5 000 K), de la haute pression (supérieure à 2,03×108Pa), de l’onde de choc ou du micro-jet et d’autres conditions physiques qui accompagnent l’implosion de la bulle de cavitation.

2. Application de la sonochimie La sonochimie a un large éventail d’applications, qui peuvent être grossièrement classées en 9 catégories.

Ce sont: la biochimie, la chimie analytique, la chimie catalytique, l’électrochimie, la photochimie, la chimie de l’environnement, le traitement chimique des minéraux, l’extraction et la séparation, la synthèse et la dégradation.

L’action mécanique du processeur de liquide à ultrasons - l’introduction d’ondes ultrasonores dans le système de réaction chimique, les ondes ultrasonores peuvent faire bouger violemment les substances de force et générer une force unidirectionnelle pour accélérer le transfert et la diffusion des substances, ce qui peut remplacer l’agitation mécanique dans une plage appropriée. D’un point de vue microscopique, la probabilité de contact et de collision entre les réactifs est considérablement augmentée, de sorte que la vitesse de réaction chimique est considérablement accélérée.

Cavitation du processeur de liquide à ultrasons - Dans certains cas, la génération d’effets ultrasoniques est liée au mécanisme de cavitation. La cavitation acoustique fait référence à l’apparition de minuscules bulles d’air (cavités) existant dans le liquide sous l’action des ondes sonores. Une série de processus dynamiques : oscillation, expansion, contraction et même effondrement. Lorsque la cavitation se produit, l’état local du liquide change considérablement, ce qui entraîne des températures extrêmement élevées et une pression élevée. Fournit un environnement physico-chimique nouveau et très spécial pour les réactions chimiques difficiles ou impossibles à réaliser dans des conditions générales

Le manipulateur de liquide à ultrasons catalyse la réaction chimique——

(1)Les températures élevées et les pressions élevées sont propices à la décomposition des réactifs en radicaux libres et en carbone divalent, formant des espèces réactives plus actives;

(2)Les ondes de choc et les microjets ont des effets de désorption et de nettoyage sur les surfaces solides (telles que les catalyseurs), ce qui peut éliminer les produits ou intermédiaires de réaction de surface et les couches de passivation à la surface des catalyseurs;

(3) L’onde de choc peut endommager la structure réactive;

(4) Système de réactif de dispersion;

(5) La cavitation ultrasonique érode la surface métallique, l’onde de choc provoque la déformation du réseau métallique et la formation de la zone de déformation interne, ce qui améliore la réactivité chimique du métal;

(6) Favoriser la pénétration profonde du solvant dans le solide, ce qui entraîne la réaction dite d’inclusion;

(7)Améliorer la dispersibilité du catalyseur.