اولتراسونیک کاویتاسیون در مایعات
امواج مافوق صوت از اولتراسوند با شدت بالا تولید کاویتاسیون در مایعات. حفره باعث اثرات شدید به صورت محلی، مانند جت مایع تا 1000km / ساعت، فشار تا 2000atm و دمای تا 5000 کلوین.
درباره حفره مافوق صوت
هنگامی که sonicating مایعات در شدت های بالا، امواج صوتی که به رسانه های مایع انتشار به طور متناوب در بالا فشار (فشرده سازی) و (حجم) چرخه با فشار کم، با نرخ بسته به نوع فرکانس شود. در طول چرخه با فشار کم، با شدت بالا امواج مافوق صوت ایجاد حباب برقی کوچک و یا حفره در مایع است. وقتی حباب رسیدن به یک حجم که در آنها دیگر می تواند جذب انرژی، آنها به شدت در طول چرخه فشار بالا سقوط. این پدیده کاویتاسیون نامیده می شوند. در طول انفجار دمای بسیار بالا (حدود 5،000K) و فشار (حدود 2،000atm) به صورت محلی است. انفجار حباب کاویتاسیون نیز در جت مایع سرعت تا 280M / S می شود.
حفره صوتی (تولید شده توسط سونوگرافی قدرت) ایجاد شرایط محلی شدید, به اصطلاح اثرات sonomechanical و sonochemical. با توجه به این اثرات, فراصوت ترویج واکنش های شیمیایی منجر به بازده بالاتر, سرعت واکنش سریع تر, مسیرهای جدید, و بهبود کارایی کلی.
حفره مافوق صوت در کاوشگر cascatrode از اولتراسونیک UIP1000hdT (1000 وات، 20kHz) در یک راکتور شیشه ای.
ویدئو حفره صوتی
کاربردهای حفره
اثرات را می توان در مایعات برای بسیاری از فرآیندهای، به عنوان مثال، استفاده برای مخلوط کردن و ترکیب، deagglomeration، فرز . فروپاشی درون سلولی. به طور خاص، برشی بالا از جت مایع باعث شقاق در سطوح ذرات و برخورد بین ذرات.
دنباله با سرعت بالا (از a به f) از قاب نشان دهنده لایه برداری سونو مکانیکی از یک پولک گرافیت در آب با استفاده از UP200S، مافوق صوت 200W با sonotrode 3 میلی متر است. پیکان ها محل شکافت (لایه برداری) را با حباب های حفره ای که به انشعاب نفوذ می کنند نشان می دهند.
© Tyurnina et al. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0 https://creativecommons.org/licenses)
تماس با ما! / از ما بپرسید!
جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما:
| دسته ای دوره | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500ML | 10 تا پوست 200ml / دقیقه | UP100H |
| 10 به 2000mL | 20 تا 400ML / دقیقه | UP200Ht، UP400St |
| 00.1 به 20L | 00.2 به 4L / دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L / دقیقه | UIP4000hdT |
| خب | 10 تا 100L / min و | UIP16000 |
| خب | بزرگتر | خوشه UIP16000 |
Hielscher مافوق صوت تولید هموژنایزر مافوق صوت با عملکرد بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکنده، تقلید و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی است.
ادبیات/منابع
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.
- 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.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
Hielscher Ultrasonics تولید هموژنیزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.