אולטראסוניות קאוויטציה בנוזלים
גלי אולטרסאונד של אולטרסאונד בעוצמה גבוהה ליצור cavitation נוזלים. Cavitation גורם לתופעות קיצוניות מקומית, כגון מטוסי נוזל של עד 1000km / hr, לחצים של עד 2000atm וטמפרטורות של עד 5000 קלווין.
אודות קביטציה אולטראסוניות
כאשר sonicating נוזל בעצימויות גבוהות, גלי הקול להפיץ לכלי התקשורת הנוזלית לגרום לסירוגין בלחץ גבוה (דחיסה) בלחץ נמוך (דִבלוּל) מחזורי, עם שיעורי תלויים בתדירות. במהלך המחזור בלחץ נמוך, גלים קוליים בעצמה גבוהה ליצור בועות ואקום קטנות או חללים הנזילים. כאשר הבועות להשיג נפח שבו הם כבר לא יכולים לספוג אנרגיה, שהם מתמוטטים באלימות במהלך מחזור בלחץ גבוה. תופעה זו נקראת cavitation. במהלך הקריסה בטמפרטורות גבוהות מאוד (כ. 5,000K) ולחצים (בערך. 2,000atm) הם הגיעו באופן מקומי. ההתפוצצות של בועת cavitation גם תוצאות מטוסי נוזל של עד 280 / s מהירה.
קוויטציה אקוסטית (שנוצרת על ידי אולטרסאונד כוח) יוצרת מצבים קיצוניים מקומיים, מה שמכונה השפעות סונומכניות וסונוכימיות. בשל השפעות אלה, סוניקציה מקדמת תגובות כימיות המובילות לתפוקות גבוהות יותר, מהירות תגובה מהירה יותר, מסלולים חדשים ויעילות כוללת משופרת.
קוויטציה קולית בגשושית אשד של האולטרה-סוניקטור UIP1000hdT (1000 וואט, 20 קילוהרץ) בכור זכוכית.
וידאו של קוויטציה אקוסטית
יישומי קוויטציה
ההשפעות ניתן להשתמש נוזלים לתהליכים רבים, למשל: ערבוב ערבוב, deagglomeration, כִּרסוּם ו התפוררות התא. בפרט הגזירה הגבוהה של מטוסי נוזל גורם פיסורה לעבר משטחי חלקיקים ואת התנגשויות חלקיקי שאר.
רצף במהירות גבוהה (מ-a ל-f) של מסגרות הממחישות פילינג סונו-מכני של פתית גרפיט במים באמצעות UP200S, אולטראסוקטור בהספק של 200 ואט עם סונוטרודה בקוטר 3 מ"מ. חצים מראים את מקום הפיצול (פילינג) עם בועות קוויטציה החודרות לפיצול.
© Tyurnina et al. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0 https://creativecommons.org/licenses)
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:
| נפח תצווה | קצב זרימה | התקנים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL / min | מעלהay |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 ל 20L | 0.2 ל 4 ליטר / דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10L / min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 עד 100L / min | UIP16000 |
| N.A. | יותר גדול | אשכול UIP16000 |
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.
ספרות/הפניות
- 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 אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.