Sonokimyəvi reaksiyalar və sintez
Sonochemistry kimyəvi reaksiyalar və prosesləri ultrasəs proqram. maye sonochemical təsiri səbəb mexanizmi akustik çuxurluq haldır.
Hielscher ultrasəs laboratoriyası və sənaye cihazları geniş sonokimyəvi proseslərdə istifadə olunur. Ultrasonik kavitasiya sintez və kataliz kimi kimyəvi reaksiyaları gücləndirir və sürətləndirir.
sonochemical reaksiyalar
Aşağıdakı sonochemical təsiri kimyəvi reaksiyalar və prosesləri müşahidə etmək olar:
- reaksiya sürəti artırmaq
- reaksiya çıxdı artırmaq
- daha səmərəli enerji istifadə
- reaksiya cığır keçid üçün sonochemical üsulları
- faza transfer katalizatorların performans inkişaf
- faza transfer katalizatorların aradan qaldırılması
- xam və ya texniki reagentlərin istifadə
- metallar və bərk aktivasiya
- (Reagentlərin və ya katalizatorların reaksiyaya artırılmasıultrasonically yardım kataliz haqqında daha ətraflı məlumat üçün buraya basın)
- hissəcik sintez təkmilləşdirilməsi
- nanohissəciklərin örtük
7 ultrasəs homogenizatoru model UIP1000hdT (7x 1kW ultrasəs gücü) sənaye miqyasında sonokimyəvi reaksiyalar üçün klaster kimi quraşdırılmışdır.
Ultrasəslə Gücləndirilmiş Kimyəvi Reaksiyaların Üstünlükləri
Ultrasonik olaraq təşviq edilən kimyəvi reaksiyalar kimyəvi sintez və emal sahəsində prosesin intensivləşdirilməsinin müəyyən edilmiş bir üsuludur. Ultrasəs dalğalarının gücündən istifadə edərək, bu reaksiyalar kimyəvi kataliz və sintezi təkmilləşdirməklə ənənəvi üsullarla müqayisədə çoxsaylı üstünlüklər təklif edir. Turbo-sürətli çevrilmə dərəcələri, əla məhsuldarlıq, gücləndirilmiş seçmə, təkmilləşdirilmiş enerji səmərəliliyi və azaldılmış ətraf mühitə təsir sonokimyəvi reaksiyaların əsas üstünlükləridir.
Cədvəl zərbəsi adi kimyəvi reaksiyalara qarşı ultrasəslə təşviq edilən reaksiyanın bəzi görkəmli üstünlüklərini göstərir:
| reaksiya | Reaksiya vaxtı Şərti |
Reaksiya vaxtı ultrason |
məhsuldarlıq Şərti (%) |
məhsuldarlıq Ultrasəs (%) |
|---|---|---|---|---|
| Diels-Alder siklləşməsi | 35 h | 3,5 saat | 77.9 | 97.3 |
| İndanın indan-1-birə oksidləşməsi | 3 h | 3 h | 27%-dən az | 73% |
| Metoksiaminosilanın azaldılması | reaksiya yoxdur | 3 h | 0% | 100% |
| Uzun zəncirli doymamış yağ efirlərinin epoksidləşməsi | 2 h | 15 dəq | 48% | 92% |
| Arilalkanların oksidləşməsi | 4 h | 4 h | 12% | 80% |
| Maykl nitroalkanların monoəvəz edilmiş α,β-doymamış efirlərə əlavə edilməsi | 2 gün | 2 h | 85% | 90% |
| 2-oktanolun permanqanat oksidləşməsi | 5 h | 5 h | 3% | 93% |
| CLaisen-Schmidt kondensasiyası ilə xalkonların sintezi | 60 dəq | 10 dəq | 5% | 76% |
| 2-iyodonitrobenzolun UIllmann birləşməsi | 2 h | 2H | az qara 1,5% | 70,4% |
| Reformatsky reaksiyası | 12h | 30 dəq | 50% | 98% |
Mayelər ultrasəs çuxurluq
Kavitasiya, yəni suyunda baloncukların formalaşması, böyüməsi və implosiv çökməsi. Cavitasiya çökməsi güclü lokal isitmə (~ 5000 K), yüksək təzyiqlər (~ 1000 atm) və çoxlu isitmə və soyutma dərəcələri (>109 K / san) və maye yanacaq axınları (~ 400 km / saat). (1998 Suslick)
İstifadə kavitasyon UIP1000hd:
Çuxurluq Bubbles vakuum Bubbles. vakuum bir tərəfdən sürətli hərəkət səth və digər bir inert maye ilə yaradılmışdır. nəticəsində təzyiq fərqlər maye ərzində qaynaşma və yapışma qüvvələri aradan qaldırmaq üçün xidmət edir.
Çuxurluq belə Venturi nozzle, yüksək təzyiq nozzle, yüksək sürət fırlanma, və ya ultrasəs çeviricilər kimi müxtəlif yollarla, istehsal edilə bilər. bütün bu sistemi daxil enerji sürtünmə, turbulentliyinin, dalğaları və çuxurluq çevrilir. çuxurluq çevrilir giriş enerji fraksiyası maye boşlama yaradan avadanlıqların hərəkəti izah bir neçə faktordan asılıdır.
sürətləndirilməsi intensivliyi çuxurluq enerji səmərəli transformasiya təsir ən əhəmiyyətli faktorlardan biridir. Ali sürətləndirilməsi ali təzyiq fərqlər yaradır. Bu isə öz növbəsində vakuum yaradılması ehtimalı əvəzinə maye vasitəsilə təbliğ dalğaların yaradılması Bubbles artırır. Belə ki, ali sürətləndirilməsi ali çuxurluq çevrilir enerji hissəsini təşkil edir. ultrasəs transducer halda, sürətləndirilməsi intensivliyi rəqs amplituda ilə təsvir olunur.
Yüksək amplitudlar cavitasiya daha effektiv yaradılması ilə nəticələnir. Hielscher Ultrasonik şirkətinin sənaye qurğuları 115 μm qədər olan amplitudalar yarada bilər. Bu yüksək amplitudlar, güclü ötürmə nisbətinə imkan verir ki, öz növbəsində 100 Vt / sm3-ə qədər yüksək güc sıxlığı yaradır.
intensivliyi ilə yanaşı, maye çalxantılar, sürtünmə və dalğa nəsil baxımından minimal itki yaratmaq üçün bir yol sürətləndirilməlidir. Bunun üçün optimal yol hərəkəti birtərəfli istiqamətidir.
Sonokimyəvi cəhətdən gücləndirilmiş daxili transesterifikasiya üçün 16,000 vatt olan ultrasəs reaktoru.
- metal duzları azaldılması ilə aktivləşdirilmiş metallar hazırlanması
- sonication ilə aktivləşdirilmiş metallar nəsil
- metal (Fe, Cr, Mn, Co) oksidləri, məsələn yağıntının ilə hissəciklər sonochemical sintez katalizatorların kimi istifadə üçün
- dəstəkləyir metallar və ya metal halojenürleri mayalanma
- aktiv metal həllərin hazırlanması
- situ vasitəsilə metalların cəlb reaksiyalar organoelement növ yaradılan
- qeyri-metal bərk cəlb reaksiyalar
- kristallaşma və metallar, ərintilər, zeolithes və digər bərk yağıntının
- yüksək sürət interparticle toqquşma ilə yerüstü morfologiya və hissəcik ölçüsü modifikasiyası
- yüksək səthinin sahəsi keçid metallar, ərintilər, karbidlər oksidləri və colloids o cümlədən amorf nanostructured materialları, formalaşması
- kristal aqlomerasiyası
- hamarlaşdırıcı və passivating oksid örtüklü qaldırılması
- kiçik hissəciklər micromanipulation (fraksiyalaşdırma)
- bərk dispersiya
- kolloidlərin hazırlanması (Ag, Au, Q ölçülü CdS)
- host qeyri-üzvi laylı bərk daxil qonaq molekulların intercalation
- polimerlərin sonochemistry
- deqradasiya və polimerlərin modifikasiyası
- polimerlərin sintezi
- su üzvi çirkləndiricilərin sonolysis
sonochemical Equipment
qeyd sonochemical proseslərin əksəriyyəti inline iş retrofitted bilər. Biz sizin emal ehtiyacları üçün sonochemical avadanlıq seçimində sizə yardım etmək üçün şad olacaq. biz laboratoriya cihazları gəlir və ya tədqiqat üçün və proseslərin test üçün UIP1000hdT dəsti.
Tələb olunarsa, FM və ATEX ultrasəs cihazları və reaktorları təsdiq (məsələn UIP1000-Exd) Təhlükəli mühitlərdə yanıcı kimyəvi və məhsul resepturası sonication üçün mövcuddur.
Ultrasonik çuxurluq dəyişikliklər reaksiyalar Ring-açılması
Ultrasonication kimyəvi reaksiyaların başlamaq üçün, təzyiq, işıq və ya elektrik istilik alternativ mexanizmdir. Jeffrey S. Moore, Charles R. Hickenboth və onların komanda Urbana-Champaign at İllinoys Universitetinin kimya fakültəsi istifadə ultrasəs güc tetiklemek və ring açılması reaksiyalar manipulyasiya. sonication əsasən, kimyəvi reaksiyalar (Nature 2007, 446, 423) orbital simmetriya qaydaları ilə proqnozlaşdırılan olanları müxtəlif məhsulları yaradılan. qrup iki polietilen qlikol zəncirlər mexaniki həssas 1,2-disubstituted benzocyclobutene izomerlərin bağlı, C istifadə edərək, toplu həllər ultrasəs enerji tətbiq və təhlil13 Nüvə maqnit rezonans spektroskopiyası. spektrlərinin MDB və trans izomerlərinin eyni ring açıldı məhsul trans izomer gözlənilən bir təmin göstərdi. istilik enerjisi reaktiv təsadüfi Brownian hərəkət səbəb olsa da, ultrasonication mexaniki enerji atom hərəkətləri üçün bir istiqamət verir. Buna görə də, Cavitational təsiri səmərəli potensial enerji səthi reshaping, molekul nuru ilə enerji yönəltmək.
Prob tipli ultrasəs cihazları kimi UP400St nanohissəciklərin sintezini gücləndirir. Sonokimyəvi yol sadə, effektiv, sürətlidir və mülayim şəraitdə qeyri-toksik kimyəvi maddələrlə işləyir.
Sonokimya üçün Yüksək Performanslı Ultrasonikatorlar
Hielscher Ultrasonics laboratoriya və sənaye üçün ultrasəs prosessorları təmin edir. Bütün Hielscher ultrasəs cihazları çox güclü və möhkəm ultrasəs maşınlarıdır və tam yük altında fasiləsiz 24/7 əməliyyat üçün qurulmuşdur. Rəqəmsal idarəetmə, proqramlaşdırıla bilən parametrlər, temperaturun monitorinqi, məlumatların avtomatik protokollaşdırılması və brauzerin uzaqdan idarə edilməsi Hielscher ultrasəs cihazının yalnız bir neçə xüsusiyyətləridir. Yüksək performans və rahat əməliyyat üçün nəzərdə tutulmuşdur, istifadəçilər Hielscher Ultrasonics avadanlığının təhlükəsiz və asan idarə olunmasını yüksək qiymətləndirirlər. Hielscher sənaye ultrasəs prosessorları 200µm-ə qədər amplituda verir və ağır yük tətbiqləri üçün idealdır. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur.
Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir:
| Partiyanın həcmi | Axın | tövsiyə Cihazlar |
|---|---|---|
| 1 500ml | 10 200ml / dəq | UP100H |
| 10 2000ml üçün | 20 400ml / dəq | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 20L üçün | 04L / min .2 | UIP2000hdT |
| 10 100L üçün | 10L 2 / dəq | UIP4000hdT |
| na | 10 100L / dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | çoxluq UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! Bizdən soruşun!
Hielscher Ultrasonics, laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında tətbiqetmələri qarışdırmaq, dağılmaq, emulsiya etmək və hasil etmək üçün yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.
- Suslick, K. S.; Didenko, Y.; Fang, M. M.; Hyeon, T.; Kolbeck, K. J.; McNamara, W. B. III; Mdleleni, M. M.; Wong, M. (1999): Acoustic Cavitation and Its Chemical Consequences, in: Phil. Trans. Roy. Soc. A, 1999, 357, 335-353.
- Andrzej Stankiewicz, Tom Van Gerven, Georgios Stefanidis (2019): Chapter 4 ENERGY – PI Approaches in Thermodynamic Domain. in: The Fundamentals of Process Intensification, First Edition. Published 2019 by Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.(page 136)
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
- Barrera-Salgado, Karen; Ramírez-Robledo, Gabriela; Alvarez-Gallegos, Alberto; Arellano, Carlos; Sierra, Fernando; Perez, J. A.; Silva Martínez, Susana (2016): Fenton Process Coupled to Ultrasound and UV Light Irradiation for the Oxidation of a Model Pollutant. Journal of Chemistry, 2016. 1-7.
Hielscher Ultrasonics, yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir Laboratoriya qədər sənaye ölçüsü.