Sonochemical Reaction եւ Սինթեզ

Sonochemistry- ը ուլտրաձայնի կիրառումը քիմիական ռեակցիաներին եւ գործընթացներին: Հեղուկների վրա sonochemical հետեւանքների առաջացման մեխանիզմը ակուստիկ կավիտացիայի երեւույթն է:

Hielscher ուլտրաձայնային լաբորատոր և արդյունաբերական սարքերը օգտագործվում են սոնոքիմիական պրոցեսների լայն տեսականիով: Ուլտրաձայնային կավիացիան ուժեղացնում և արագացնում է քիմիական ռեակցիաները, ինչպիսիք են սինթեզը և կատալիզացումը:

Sonochemical արձագանքներ

Հետեւյալ sonochemical ազդեցությունները կարող են դիտվել քիմիական ռեակցիաներում եւ գործընթացներում.

• ռեակցիայի արագության բարձրացում
• աճի արձագանքման արդյունքում
• ավելի արդյունավետ էներգիայի օգտագործումը
• ռեակցիաների ուղիների փոխանակման sonochemical մեթոդները
• ֆազային փոխանցման կատալիզատորների արդյունավետության բարձրացում
• փուլային փոխանցման կատալիզատորներից խուսափելու համար
• հում կամ տեխնիկական ռեակտիվների օգտագործումը
• մետաղների եւ կոշտների ակտիվացում
• ռեագենտների կամ կատալիզատորների ռեակտիվության բարձրացում (սեղմեք այստեղ, կարդալ ավելին `ultrasonically assisted կատալիզի մասին)
• մասնիկների սինթեզի բարելավում
• նանոպլաստիկների ծածկույթ

Ուլտրաձայնային կավիտացիա հեղուկների մեջ

Կավիտացիան, այսինքն, հեղուկում փուչիկների ձեւավորումը, աճը եւ փորված փլուզումը: Անխուսափելի փլուզումը առաջացնում է ինտենսիվ տեղական ջեռուցում (~ 5000K), բարձր ճնշում (~ 1000 ատմ) եւ հսկայական ջեռուցման եւ սառեցման սակագներ (>109 Կ / վայրկյան) եւ հեղուկ ճառագայթներ (~ 400 կմ / ժ): (1998 թ)

Cavitation օգտագործելով UIP1000hd:

Կաբինետիկ փուչիկները վակուումային փուչիկ են: Վակուումը ստեղծվում է մի կողմից արագ շարժվող մակերեւույթով եւ մյուս կողմից իներտ հեղուկով: Արդյունքում ճնշման տարբերությունները ծառայում են հաղթահարել հեղուկի մեջ միաձուլման եւ կպչունության ուժերը:

Կավիտացիան կարող է արտադրվել տարբեր ձեւերով, ինչպիսիք են Venturi վարդակները, բարձր ճնշման վարդակները, բարձր արագության ռոտացիան կամ ուլտրաձայնային փոխարկիչները: Այդ բոլոր համակարգերում մուտքային էներգիան վերածվում է շփման, ճնշման, ալիքների եւ կավիտացիայի: Մուտքային էներգիայի մասնիկը, որը վերածվում է կավիտացիայի, կախված է մի քանի գործոններից, որոնք նկարագրում են հեղուկում կուտակիչ սարքերի շարժը:

Արագացման ինտենսիվությունը էներգիայի էներգիայի արդյունավետ փոխակերպման վրա ազդող կարեւորագույն գործոններից մեկն է: Բարձր արագացումը բարձր ճնշման տարբերություններ է առաջացնում: Սա իր հերթին մեծացնում է հեղուկի միջոցով տարածվող ալիքների ստեղծման փոխարեն վակուումային փուչիկների ստեղծման հավանականությունը: Այսպիսով, ավելի բարձր արագացումը ավելի բարձր է էներգիայի մասնաբաժինը, որը վերափոխվում է կավիտացիայի: Ուլտրաձայնային փոխարկիչի դեպքում արագացման ինտենսիվությունը նկարագրվում է տատանումների մեծության շնորհիվ:

Բարձր ամպլիտուտները հանգեցնում են ավելի արդյունավետ կավիտացիայի ստեղծմանը: Hielscher Ultrasonics- ի արդյունաբերական սարքերը կարող են ստեղծել մինչեւ 115 մկմ հաստություն: Այս բարձր ամպլիտուդները հնարավորություն են տալիս էլեկտրաէներգիայի փոխանցման բարձր մակարդակի հարաբերակցությանը, ինչն իր հերթին թույլ է տալիս ստեղծել մինչեւ 100 Վտ / սմ³ բարձր էներգիայի խտություն:

Ի լրումն ինտենսիվության, հեղուկը պետք է արագացվի այնպես, որ նվազագույն կորուստներ ստեղծվեն տուրբուլենտների, շփման եւ ալիքի սերունդների առումով: Դրա համար օպտիմալ եղանակը շարժման միակողմանի ուղղությունն է:

Ուլտրաձայնային օգտագործվում է այն գործընթացների հետեւանքների պատճառով, ինչպիսիք են `

• ակտիվ մետաղների պատրաստումը մետաղական աղերի կրճատմամբ
• ակտիվացնելով մետաղների առաջացումը `sonication- ով
• մետաղի (Fe, Cr, Mn, Co) օքսիդների տեղադրմամբ մասնիկների sonochemical սինթեզը, օրինակ `որպես կատալիզատորների օգտագործման համար
• մետաղների կամ մետաղական հալոգենների նրբաբլիթներ, որոնք աջակցում են
• ակտիվացված մետաղական լուծումների պատրաստում
• in situ արտադրված օրգանների տեսակներով մետաղների հետ առնչվող ռեակցիաները
• ոչ մետաղական չոր նյութերի հետ կապված ռեակցիաները
• բյուրեղացում եւ մետաղների տեղադրում, համաձուլվածքներ, զեոլիտներ եւ այլ խտանյութեր
• բարձր արագության միջդպրոցական բախումների միջոցով մակերեւույթի մորֆոլոգիայի եւ մասնիկի չափի փոփոխություն
  • ամորֆային նանոստուրացնող նյութերի ձեւավորում, այդ թվում `բարձր մակերեսային անցումային մետաղներ, համաձուլվածքներ, կարբիդներ, օքսիդներ եւ կոլոիդներ
  • բյուրեղների ագլոմերացիան
  • հարթեցնող օքսիդի ծածկույթի հարթեցում եւ հեռացում
  • փոքր մասնիկների միկրոմանիպուլյացիա (ֆասթացիան)
• քամիների ցրվածությունը
• կոլոիդների պատրաստում (Ag, Au, Q- չափի CdS)
• հյուրերի մոլեկուլների միջամտությունը հյուրընկալող անօրգանական շերտավոր պինդ մակերեւույթների մեջ
• պոլիմերների sonochemistry
  • պոլիմերների դեգրադացիան եւ փոփոխումը
  • պոլիմերների սինթեզ
• ջրի մեջ օրգանական աղտոտիչների վերջավորումը

Սոնոքիմիական սարքավորումներ

Նշված sonochemical գործընթացների մեծ մասը կարող է կատարելագործվել, որպեսզի աշխատի ներսից: Մենք ուրախ կլինենք օգնել ձեզ վերամշակող կարիքների համար ընտրել sonochemical սարքավորումներ: Հետազոտության եւ գործընթացի փորձարկման համար խորհուրդ ենք տալիս մեր լաբորատոր սարքերին կամ այն UIP1000hdT հավաքածու,

Անհրաժեշտության դեպքում FM եւ ATEX սերտիֆիկացված ուլտրաձայնային սարքեր եւ ռեակտորներ (օրինակ UIP1000-EXD) հասանելի են վտանգավոր միջավայրերում դյուրավառ քիմիական նյութերի եւ արտադրանքի ձեւակերպումների sonication- ի համար:

Ուլտրաձայնային կաբինետը փոխում է ռինգի բացման ռեակցիաները

Ultrasonication- ը ջերմության, ճնշման, լույսի կամ էլեկտրաէներգիայի այլընտրանքային մեխանիզմ է `նախաձեռնելու քիմիական ռեակցիաները: Ջեֆրի Ս. Մուր, Չարլզ Ռ. Հիգինբոթը եւ նրանց թիմը Իլինոյսի համալսարանի քիմիայի ֆակուլտետը Urbana-Champaign- ում օգտագործվում է ուլտրաձայնային հզորություն, ձգանման եւ շահարկելու օղակաձեւ բացման ռեակցիաները: Sonication- ի ընթացքում քիմիական ռեակցիաները արտադրում էին տարբեր ապրանքներ, որոնք կանխատեսում էին ուղեծրային սիմետրիա կանոնները (Nature 2007, 446, 423): Խումբը կապված էր մեխանիկականորեն զգայուն 1,2-դիսուբիմեդ բենզոցիկլոբուտենային իսիմերների հետ, երկու պոլիէթիլեն գլիկոլ շղթաների, կիրառվող ուլտրաձայնային էներգիայի եւ վերլուծեց զանգվածային լուծումները, օգտագործելով C<sup>13</sup> միջուկային մագնիսական ռեզոնանսային սպեկտրոսկոպիա: Սպեկտրները ցույց տվեցին, որ երկուսն էլ cis եւ trans անջատողները ապահովում են նույն օղակաձեւ արտադրանքը, որը ակնկալվում է տրանս անջատիչից: Թեեւ ջերմային էներգիան առաջացնում է ռեակտիվների պատահական Brownian շարժումը, ultrasonication- ի մեխանիկական էներգիան ապահովում է ատոմային շարժումների ուղղություն: Հետեւաբար, կավիտացիոն ազդեցությունները արդյունավետորեն ուղղորդում են էներգիան `մոլեկուլը լարելով, վերափոխելով պոտենցիալ էներգիայի մակերեսը:

Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքեր սոնոքիմիայի համար

Hielscher Ultrasonics-ը ուլտրաձայնային պրոցեսորներ է մատակարարում լաբորատորիայի և արդյունաբերության համար: Hielscher-ի բոլոր ուլտրաձայնային սարքերը շատ հզոր և ամուր ուլտրաձայնային մեքենաներ են և կառուցված են 24/7 շարունակական աշխատանքի համար՝ ամբողջ ծանրաբեռնվածության ներքո: Թվային կառավարումը, ծրագրավորվող կարգավորումները, ջերմաստիճանի մոնիտորինգը, տվյալների ավտոմատ արձանագրումը և բրաուզերի հեռակառավարումը Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի մի քանի առանձնահատկություններից են: Նախագծված բարձր արդյունավետության և հարմարավետ շահագործման համար՝ օգտվողները կարևորում են Hielscher Ultrasonics սարքավորումների անվտանգ և հեշտ կառավարումը: Hielscher արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորներն ապահովում են մինչև 200 մկմ ամպլիտուդներ և իդեալական են ծանր աշխատանքի համար: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար մատչելի են հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ:
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը: