Hielscher ultrazvučna tehnologija

Sonokemijska reakcija i sinteza

Sonochemistry je primjena ultrazvuka kemijskih reakcija i procesa. Mehanizam uzrokuje sonochemical učinci tekućina je fenomen akustične kavitacije.

Hielscher ultrazvučni laboratorijski i industrijski uređaji se koriste u širokom rasponu sonochemical procesa. Ultrazvučna kavitacija pojačava i ubrzava kemijske reakcije kao što su sinteza i kataliza.

Sonochemical reakcije

Sljedeće sonochemical efekti kod kemijskih reakcija i procesa:

  • povećanje brzina reakcije
  • povećati reakcije proizvodnje u
  • učinkovitija potrošnja energije
  • sonochemical metode za prebacivanje reakcije puta
  • poboljšanje performansi od faza prijenosa katalizatora
  • izbjegavanje faze prijenosa katalizatora
  • Uporaba sirove ili tehničke reagensi
  • Aktivacija metala i krute tvari
  • povećanje reaktivnosti () reaktanata i katalizatorakliknite ovdje da biste pročitali više o Ultrazvučno pomagao kataliza)
  • poboljšanje sinteze čestica
  • obloga od nanočestica

Ultrazvučna kavitacija u tekućinama

Kavitacija, tj. Formacija, rast i implozivno urušavanje mjehurića u tekućini. Cavitacijski kolaps proizvodi intenzivno lokalno zagrijavanje (~ 5000 K), visoki tlak (~ 1000 atm) i ogromne brzine grijanja i hlađenja (>109 K / s) i struja tekućih mlaza (~ 400 km / h). (Suslick 1998.)

Kavitacijskog mjehurića su vakuum mjehurića. Vakuum se stvara brzo pokretnih površina na jednoj strani i inertna tekućina s druge. Nastale razlike tlaka služe svladati i kohezije i adhezije snage unutar tekućina.

Kavitacija može biti na različite načine, kao što je Venturi mlaznica, visokotlačne mlaznice, velike brzine rotacije ili ultrazvučni pretvarači. U svim tim sustavima unos energije se pretvara u trenje, turbulencije, valovi i kavitacije. Dio ulazne energije koja se pretvara u kavitacije ovisi o nekoliko čimbenika koji opisuje kretanje kavitacije generira opreme u tekućini.

Intenzitet ubrzanja je jedan od najvažnijih faktora koji na efikasan transformacija energije u kavitacije. Veće ubrzanje stvara veće razlike u pritiscima. Ovo zauzvrat povećava vjerojatnost stvaranja vakuum mjehurića umjesto stvaranje valovi šire kroz tekućinu. Dakle, veća ubrzanja veći je dio energije koja se pretvara u kavitacije. U slučaju ultrazvučni prijenosnik, intenzitet ubrzanja je opisao amplituda oscilacija.

Veće amplitude rezultiraju učinkovitijim stvaranjem kavitacije. Industrijski uređaji tvrtke Hielscher Ultrasonics mogu stvarati amplitude do 115 μm. Ove visoke amplitude omogućuju visoki omjer prijenosa snage što zauzvrat omogućuje stvaranje velike gustoće snage do 100 W / cm³.

Uz intenzitet, tekućina bi se trebao ubrzati na način da stvori minimalne gubitke u smislu turbulencije, trenje i val generacije. Za ovo, optimalan način je jednostrano smjer kretanja.

Ultrazvuk koristi zbog utjecaja u procesima, kao što je:

  • Priprema aktivirati metala redukcijom metalnih soli
  • generacije aktivirati metala ultrazvukom
  • sonochemical sinteze čestica do taloženja metala (Fe, Cr, Mn, Co) oksidi, npr. za uporabu kao katalizatora
  • impregnacija od metala ili metalnih halogenida na podržava
  • Priprema aktivirati metalni rješenja
  • reakcije koje uključuju metale putem na licu mjesta generirani organoelement vrsta
  • reakcije koje uključuju nemetalnih krutine
  • kristalizacije i taloženja metala, legure, zeolithes i drugih tvari
  • modifikacija površine morfologije i čestica veličine od velike brzine interparticle sudara
    • formiranje amorfni nanostrukturnih materijala, uključujući visoke površine prijelaznih metala, legure, karbida, oksida i koloida
    • briketiranje kristala
    • zaglađivanje i odstranjivanje passivating oksida premaz
    • micromanipulation (frakcioniranje) sitnih čestica
  • disperzije krutih tijela
  • Pripremi koloida (Ag, Au, Q veličine CD-a)
  • intercalation Naši molekula u domaćin anorganskih slojevita krute tvari
  • sonochemistry polimera
    • degradacija i modifikacija polimera
    • sinteze polimera
  • sonolysis organskih zagađivala u vodi

Sonochemical oprema

Većina navedenih sonochemical procesa može se nadograditi na raditi u istoj razini. Rado će vam pomoći u odabiru sonochemical opreme za potrebe obrade. Za istraživanje i testiranje procesa preporučujemo naš laboratorij uređaja ili na UIP1000hdT skupa,

Ako je potrebno, FM i ATEX certifikatom ultrazvučni uređaji i reaktora (npr.) UIP1000-EXD) su dostupni za sonication zapaljivih kemikalija i proizvoda formulacije u opasnim okruženjima.

Više informacija zatražite!

Molimo koristite obrazac ispod, ako želite dobiti više informacija o sonochemical metode i oprema.









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Ultrazvučna kavitacija mijenja reakcije otvaranja

Ultrasonication je alternativni mehanizam za toplinu, pritisak, svjetlo ili električne energije za pokretanje kemijskih reakcija. Jeffrey S. Moore, Charles R. Hickenboth, a njihov tim u u Kemijski fakultet na Sveučilištu Illinois u Urbana-Champaign koristi se ultrazvučni moć pokrenuti i manipulirati reakcije otvaranja. Pod sonication, kemijske reakcije generira proizvoda razlikuje od su oni predvidjeli orbitalne simetrija pravila (priroda 2007, 446, 423). Grupe povezani mehanički osjetljive 1,2-disupstituiranih benzocyclobutene izomera s dva polietilen glikol lanca, primjenjuje ultrazvučni energije i analizirati masovnog rješenja korištenjem C13 spektroskopija nuklearne magnetske rezonancije. Spektrima pokazao da cis i trans izomeri osigurati isti prsten otvoren proizvod, ona očekuje od trans izomer. Dok toplinska energija uzrokuje nasumično Brownovo gibanje reaktanata, mehanička energija ultrasonication pruža prema Atomski pokrete. Stoga, kavitacijsku efekte učinkovito Usmjeri energiju po naprezanje molekula, preoblikovanje površine potencijalne energije.

Književnost


Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer enciklopedija kemijske tehnologije; 4th ed. J. Wiley & Sinovi: 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): Akustične kavitacije i njegove posljedice, u: Phil. specifikacija Roy. Soc. A, 1999., 357, 335-353.