مفاعلات السرير الثابت المكثفة بالموجات فوق الصوتية

حقائق تستحق المعرفة

التجويف بالموجات فوق الصوتية والكيمياء الصوتية

اقتران قوة الموجات فوق الصوتية في السوائل وينتج عن الملاط التجويف الصوتي. Acoustic cavitation refers to the phenomenon of the rapid formation, growth, and implosive collapse of vapor filled voids. This generates very short-lived “النقاط الساخنة” with extreme temperature peaks of up to 5000K, very high heating? cooling rates of above 10⁹كانساس^-1، وضغوط 1000 ATM مع الفروق ذات الصلة – كل ذلك في عمر نانو ثانية.
مجال البحث في سونوكيمياء يبحث في تأثير الموجات فوق الصوتية في تكوين التجويف الصوتي في السوائل ، والذي يبدأ و? أو يعزز النشاط الكيميائي في المحلول.

التفاعلات التحفيزية غير المتجانسة

في الكيمياء، يشير الحفز غير المتجانس إلى نوع التفاعل الحفزي حيث تختلف أطوار العامل الحفاز والمتفاعلات بعضها عن بعض. في سياق الكيمياء غير المتجانسة ، لا يستخدم الطور فقط للتمييز بين المواد الصلبة والسائلة والغاز ، ولكنه يشير أيضا إلى السوائل غير القابلة للامتزاج ، مثل النفط والماء.
أثناء التفاعل غير المتجانس ، يخضع واحد أو أكثر من المتفاعلات لتغير كيميائي عند السطح البيني ، على سبيل المثال على سطح عامل حفاز صلب.
يعتمد معدل التفاعل على تركيز المواد المتفاعلة وحجم الجسيمات ودرجة الحرارة والمحفز وعوامل أخرى.
تركيز المتفاعلات: بوجه عام، تؤدي زيادة تركيز المتفاعل إلى زيادة معدل التفاعل بسبب السطح البيني الأكبر؛ ومن ثم زيادة انتقال الطور بين جسيمات المتفاعلات.
حجم الجسيمات: عندما يكون أحد المتفاعلات جسيما صلبا، فلا يمكن عرضه في معادلة المعدل؛ لأن معادلة المعدل توضح التركيزات فقط، ولا يمكن أن يكون تركيز المواد الصلبة في طور مختلف؛ لأنها في طور مختلف. ومع ذلك ، فإن حجم جسيم المادة الصلبة يؤثر على معدل التفاعل بسبب مساحة السطح المتاحة لنقل الطور.
درجة حرارة رد الفعل: ترتبط درجة الحرارة بثابت المعدل عبر معادلة أرهينيوس: k = Ae^{-EA? RT}
حيث Ea هي طاقة التنشيط ، R هو ثابت الغاز العالمي و T هي درجة الحرارة المطلقة بالكلفن. A هو عامل أرهينيوس (التردد). e^{-EA? RT} يعطينا عدد الجسيمات الموجودة أسفل المنحنى والتي لها طاقة أكبر من طاقة التنشيط، ه.
محفز: في معظم الحالات، تحدث التفاعلات بشكل أسرع مع العامل الحفاز؛ لأنها تتطلب طاقة تنشيط أقل. توفر العوامل الحفازة غير المتجانسة سطحا نموذجيا يحدث عنده التفاعل، بينما تشكل العوامل الحفازة المتجانسة نواتج وسيطة تطلق العامل الحفاز خلال خطوة لاحقة من الآلية.
عوامل أخرى: يمكن أن تؤثر عوامل أخرى مثل الضوء على تفاعلات معينة (الكيمياء الضوئية).

الاستبدال النووي

الاستبدال النووي هو فئة أساسية من التفاعلات في الكيمياء العضوية (وغير العضوية) ، حيث يرتبط النيوكليوفيل بشكل انتقائي في شكل قاعدة لويس (كمتبرع لزوج الإلكترون) مع مركب عضوي مع أو يهاجم الشحنة الموجبة أو الموجبة جزئيا (+ve) لذرة أو مجموعة من الذرات لتحل محل المجموعة الخارجة. تسمى الذرة الموجبة أو الموجبة جزئيا ، وهي مستقبل زوج الإلكترونات ، بالكهرباء. عادة ما يطلق على الكيان الجزيئي الكامل للإلكتروفيل والمجموعة المغادرة الركيزة.
يمكن ملاحظة الاستبدال النووي كمسارين مختلفين – ال S_N1 و S_N2 رد فعل. أي شكل من أشكال آلية التفاعل – s_N1 أو ثانية_N2 – يحدث ، يعتمد على بنية المركبات الكيميائية ، ونوع النيوكليوفيل والمذيب.

أنواع تعطيل المحفز

• التسمم بالمحفز هو مصطلح يشير إلى الامتزاز الكيميائي القوي للأنواع في المواقع التحفيزية التي تسد مواقع التفاعل الحفاز. يمكن أن يكون التسمم قابلا للعكس أو لا رجعة فيه.
• يشير القاذورات إلى التحلل الميكانيكي للمحفز ، حيث تترسب الأنواع من الطور السائل على السطح الحفاز وفي مسام المحفز.
• يؤدي التدهور الحراري والتلبيد إلى فقدان مساحة السطح التحفيزي ومنطقة الدعم وتفاعلات دعم الطور النشطة.
• تكوين البخار يعني شكل تحلل كيميائي ، حيث يتفاعل الطور الغازي مع الطور الحفاز لإنتاج مركبات متطايرة.
• تؤدي تفاعلات البخار-صلب والصلب-الصلب إلى تعطيل العامل الحفاز كيميائيا. يتفاعل البخار أو الدعامة أو المروج مع العامل الحفاز بحيث تنتج مرحلة غير نشطة.
• يؤدي استنزاف أو سحق جزيئات المحفز إلى فقدان المواد التحفيزية بسبب التآكل الميكانيكي. تفقد مساحة السطح الداخلية للمحفز بسبب التكسير الناجم عن الميكانيكي لجسيم المحفز.