Hielscher Ultrasound Technology

Sonochemical reaksyon at pagbubuo

Sonochemie ay ang application ng ultratunog sa kemikal na reaksiyon at proseso. Ang mekanismo na nagiging sanhi ng mga epekto ng sonochemical sa likido ay ang kababalaghan ng tunog cavitation.

Hielscher ultrasonic Laboratory at Industrial aparato ay ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga sonochemical proseso. Ultrasonic cavitation pinatitindi at bilis ng mga chemical reaksyon tulad ng pagbubuo at catalysis.

Mga reaksyon sa Sonochemical

Ang mga sumusunod na epekto ng sonochemical ay maoobserbahan sa kemikal na reaksiyon at mga proseso:

  • pagtaas sa bilis ng reaksyon
  • pagtaas sa output ng reaksyon
  • mas mahusay na paggamit ng enerhiya
  • sonochemical ng mga pamamaraan para sa paglipat ng reaksyon landas
  • pagpapabuti ng pagganap ng phase transfer katalista
  • pag-iwas sa phase transfer katalista
  • paggamit ng krudo o teknikal na mga reagents
  • aktibasyon ng mga metal at solid
  • pagtaas sa ang reaktibiti ng reagents o catalysts (mag-click dito upang magbasa nang higit pa tungkol sa ultrasonically tinulungan catalysis)
  • pagpapabuti ng synthesis ng tinga
  • patong ng nanoparticles

Ultrasonic Cavitation sa likido

Cavitation, na ang pagbuo, pag-unlad, at implosive na pagbagsak ng bula sa isang likido. Cavitational pagbagsak ay nagbubunga ng matinding lokal na pag-init (~ 5000 K), mataas na pamimilit (~ 1000 atm), at napakalaking heating at paglamig rate (>109 K/seg) at likidong jet stream (~ 400 km/h). (Suslick 1998)

Cavitation bula ay vacuum na bula. Ang bakyum ay nilikha sa pamamagitan ng isang mabilis na paglipat ibabaw sa isang panig at isang inert likido sa iba pang mga. Ang resultang presyon ng pagkakaiba ay naglilingkod upang madaig ang institution at pagdirikit ng mga pwersa sa loob ng likido.

Cavitation ay maaaring ginawa sa iba 't ibang paraan, tulad ng mga nozzles, nozzles ng mataas na presyon, mataas na bilis ng pag-ikot, o ultrasonic transducers Venturi. Sa lahat ng mga sistema ng input na enerhiya ay transformed sa alitan, turbulences, alon at cavitation. Ang maliit na bahagi ng mga input na enerhiya na ay transformed sa cavitation ay depende sa ilang mga kadahilanan na naglalarawan sa kilusan ng mga cavitation na pagbuo ng mga kagamitan sa likido.

Ang tindi ng acceleration ay isa sa mga pinakamahalagang kadahilanan na pag-impluwensya ng mahusay na transpormasyon ng enerhiya sa cavitation. Mataas na acceleration ay lumilikha ng mas mataas na presyon ng pagkakaiba. Ito naman ay nagdaragdag sa posibilidad ng paglikha ng vacuum na mga bula sa halip na paglikha ng pagpapalaganap sa pamamagitan ng likido ang mga alon. Sa gayon, ang mas mataas ang acceleration sa mas mataas ay ang maliit na bahagi ng enerhiya na ay transformed sa cavitation. Sa kaso ng isang ultrasonic na transducer, ang tindi ng acceleration ay inilarawan sa pamamagitan ng malawak ng osilasyon.

Mataas na amplitudes ay magreresulta sa isang mas epektibong paglikha ng cavitation. Makalilikha ng ng industriyal na mga aparato ng Hielscher Ultrasonics amplitudes ng hanggang sa 115 μm. Mga mataas na amplitudes payagan para sa isang ratio ng transmission ng mataas na kapangyarihan ang naman ay nagbibigay-daan upang lumikha ng mataas na kapangyarihan densities ng hanggang 100 W/cm³.

Bukod sa intensidad, dapat dumalas ang mga likido sa isang paraan upang lumikha ng mga minimal na pagkalugi sa mga tuntunin ng turbulences, alitan at alon na henerasyon. Para sa mga ito, ang pinakamainam na paraan ay isang unilateral na direksyon ng kilusan.

Ultratunog ay ginagamit dahil sa ang mga epekto nito sa mga proseso, tulad ng:

  • paghahanda ng napaaktibo metal sa pamamagitan ng pagbabawas ng metal salts
  • henerasyon ng napaaktibo metal sa pamamagitan ng sonication
  • sonochemical pagbubuo ng mga partikulo ng ulan ng mga oxides ng bakal (Fe, Cr, Mn, Co), e.g. para sa paggamit bilang catalysts
  • pagpapabinhi ng metal o metal halides sa suporta
  • paghahanda ng napaaktibo solusyon ng metal
  • ang mga reaksyon na kinasasangkutan ng mga metal via sa situ ay nakabuo ng mga species ng organoelement
  • ang mga reaksyon na kinasasangkutan ng mga hindi metallic solid
  • crystallization at ulan ng metal, alloys, zeolithes at iba pang mga solid
  • pagbabago ng laki ng ibabaw morpolohiya at tinga sa mataas na bilis interparticle banggaan
    • pagbubuo ng mga walang hugis nanostructured materyales, kabilang na ang mga mataas na ibabaw na lugar transition metal, alloys, carbides, oxides at colloids
    • agglomeration ng kristal
    • pagpapakinis at pag-alis ng mga passivating de sink patong
    • micromanipulation (fractionation) ng maliliit na partikulo
  • pagkakawatak-watak ng solid
  • paghahanda ng colloids (Ag, Au, laki ng Q CD)
  • intercalation ni bisita na mga molecule sa solid ng tulagay layered ng host
  • Sonochemie ng na polymers
    • marawal na kalagayan at pagbabago ng na polymers
    • pagbubuo ng na polymers
  • sonolysis ng organic pollutants sa tubig

Mga kagamitan sa Sonochemical

Karamihan sa mga nabanggit na sonochemical proseso ay maaaring retrofitted sa trabaho ng mga inline. Ikalulugod naming tulungan kayo sa pagpili ng mga sonochemical na kagamitan para sa iyong mga pangangailangan sa pagproseso. Para sa pananaliksik at para sa pagsusuri ng mga proseso inirerekomenda namin ang aming mga kagamitan sa laboratoryo o sa UIP1000hdT hanay.

Kung kinakailangan, FM at ATEX certified ultrasonic aparato at reactors (hal. UIP1000-Exd) ay magagamit para sa mga sonication ng madaling masunog na mga kemikal at mga formulations ng produkto sa mapanganib na kapaligiran.

Humiling ng karagdagang impormasyon!

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba, kung nais ninyong makatanggap ng mas maraming impormasyon tungkol sa sonochemical ng mga pamamaraan at kagamitan.









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Ultrasonic Cavitation ay nagpapabago ng mga reaksyon ng singsing-pambungad

Ultrasound ay isang alternatibong mekanismo sa init, presyon, ilaw o kuryente upang mapasimulan ang kemikal na reaksyon. Jeffrey S. Moore, Charles R. Hickenboth, at ang kanilang koponan sa mga Faculty ng chemistry sa unibersidad ng Illinois sa Urbana-Champaign ginagamit ang ultrasonic kapangyarihan upang ma-trigger at manipulahin ang mga reaksyon ng singsing-pagbubukas. Sa ilalim ng sonication, ang kemikal na reaksiyon ay nakabuo ng produkto sa iba 't ibang mula sa ang mga hinulaang sa pamamagitan ng mga patakaran ng orbital mahusay na proporsyon (kalikasan 2007, 446, 423). Ang grupo ay nakaugnay nang wala sa loob na sensitibo 1,2-disubstituted benzocyclobutene nakikita sa dalawang tanikala ng polyethylene glycol, inilapat ng ultrasonic enerhiya, at nasusuri ang mga solusyon sa kalakhan sa pamamagitan ng paggamit ng mga C13 nuclear magnetic lagong spectroscopy. Ang spectra ay nagpakita na ang cis at trans nakikita ang magbibigay sa ang parehong binuksan ng singsing na produkto, ang isa ay inaasahan mula sa mga trans isomer. Habang thermal energy ay sanhi ng random na galaw Brownian ng mga reactants, ang mekanikal na enerhiya ng Ultrasound ay nagbibigay ng direksyon sa atomic mosyon. Samakatuwid, mahusay direktang cavitational na epekto ang mga lakas ni straining ang Molekyul, reshaping ibabaw ng potensyal na enerhiya.

Panitikan


Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia ng kemikal teknolohiya; 4th ed. J. Wiley & Anak: New York, 1998, tomo 26, 517-541

Suslick, K. S.; Didenko, Y.; PANGIL, M. M.; Hyeon, T.; Kolbeck, K. J.; McNamara, W. B. III; Mdleleni, M. M.; Wong, M. (1999): Tunog Cavitation at nito kemikal bunga, sa: Phil. isinalin ni Roy. Soc. A, 1999, 357, 335-353