Teknologi ultrasound Hielscher

Sonochemical Reaction and Synthesis

Sonochemistry adalah aplikasi ultrasonik untuk reaksi kimia dan proses. Mekanisme yang menyebabkan efek sonochemical dalam cairan adalah fenomena kavitasi akustik.

Hielscher ultrasonik laboratorium dan industri adalah perangkat yang digunakan dalam berbagai macam proses sonochemical. Ultrasonic kavitasi mengintensifkan dan mempercepat reaksi kimia seperti sintesis dan katalisis.

Reaksi Sonochemical

Efek sonochemical berikut dapat diamati dalam reaksi kimia dan proses:

  • peningkatan kecepatan reaksi
  • meningkatkan reaksi output
  • lebih efisien dalam penggunaan energi
  • sonochemical metode untuk switching jalur reaksi
  • peningkatan kinerja fasa katalis transfer
  • menghindari fasa katalis transfer
  • menggunakan reagen mentah atau teknis
  • aktivasi logam dan padatan
  • meningkatkan reaktivitas (reagen atau katalisKlik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang ultrasonically dibantu katalis)
  • peningkatan sintesis partikel
  • lapisan partikel nano

Ultrasonik Kavitasi dalam Cairan

Kavitasi, yaitu formasi, pertumbuhan, dan kejatuhan gelembung yang implosif dalam cairan. Keruntuhan Cavitational menghasilkan pemanasan lokal yang intens (~ 5000 K), tekanan tinggi (~ 1000 atm), dan tingkat pemanasan dan pendinginan yang luar biasa (>109 K / detik) dan aliran jet cair (~ 400 km / jam). (Suslick 1998)

Gelembung kavitasi adalah gelembung vakum. Vakum terjadi dimana di satu sisi permukaan bergerak cepat dan di sisi lain bergerak lambast. Perbedaan tekanan yang dihasilkan berfungsi untuk mengatasi kohesi dan kekuatan adhesi dalam cairan.

Kavitasi dapat diproduksi dengan cara yang berbeda, seperti Venturi nosel, Nozzle tekanan tinggi, kecepatan rotasi yang tinggi atau ultrasonik transduser. Dalam semua sistem, energi yang masuk berubah menjadi gesekan, turbulences, gelombang dan kavitasi. Sebagian kecil energy yang masuk yang berubah menjadi kavitasi tergantung pada beberapa hal, yang di gambarkan dengan pergerakan peralatan pembangkit kavitasi di dalam air.

Intensitas percepatan adalah salah satu faktor yang paling penting yang mempengaruhi transformasi efisien energi untuk menjadi kavitasi. Akselerasi yang lebih tinggi menciptakan perbedaan tekanan yang lebih tinggi. Ini pada gilirannya akan meningkatkan kemungkinan pembuatan gelembung vakum daripada penciptaan gelombang yang merambat melalui cairan. Dengan demikian, semakin tinggi akselerasi, maka akan semakin kecil dari energi yang berubah menjadi kavitasi. Dalam hal transduser ultrasonik, intensitas percepatan akan digambarkan oleh amplitudo osilasi.

Amplitudo yang lebih tinggi menghasilkan kreasi yang lebih efektif. Perangkat industri Hielscher Ultrasonics dapat membuat amplitudo hingga 115 μm. Amplitudo tinggi ini memungkinkan rasio transmisi daya tinggi yang pada gilirannya memungkinkan untuk menciptakan kepadatan daya yang tinggi hingga 100 W / cm³.

Selain intensitas, cairan harus dipercepat dengan cara membuat minimal kerugian dalam hal turbulences, generasi gelombang dan gesekan. Untuk itu, cara yang optimal adalah arah pergerakan yang search.

USG digunakan dalam proses berikut disebabkan oleh:

  • persiapan logam aktif dengan pengurangan logam garam
  • pembentukan logal aktif oleh sonication
  • sintesis sonochemical partikel oleh pengendapan oksida logam (Fe, Cr, Mn, Co), misalnya untuk digunakan sebagai katalis
  • impregnasi logam atau logam halides pada pendukung
  • persiapan larutan logam diaktifkan
  • reaksi yang melibatkan logam, yang dihasilkan local organoelement
  • reaksi yang melibatkan padatan non-logam
  • kristalisasi dan pengendapan dari logam, logam campuran, zeolithes dan padatan lainnya
  • modifikasi dari bentuk permukaan dan ukuran partikel oleh tabrakan interpartikel dengan kecepatan tinggi
    • pembentukan amorf nanostructured material, termasuk transisi drastis luas permukaan logam, logam campuran, carbides, oksida dan koloid
    • aglomerasi kristal
    • menghaluskan dan pengangkatan passivating lapisan oksida
    • micromanipulation (fraksinasi) partikel kecil
  • dispersi benda padat
  • persiapan koloid (Ag, Au, berukuran Q CdS)
  • interkalasi molekul pendamping menjadi host anorganik dengan lapaisan padat
  • sonochemistry polimer
    • degradasi dan modifikasi polimer
    • sintesis polimer
  • sonolysis dari polutan organik dalam air

Sonochemical Peralatan

Sebagian besar proses SONOKIMIA yang disebutkan dapat dipasang untuk bekerja inline. Kami akan dengan senang hati membantu Anda dalam memilih peralatan SONOKIMIA untuk kebutuhan pengolahan Anda. Untuk penelitian dan untuk pengujian proses kami sarankan perangkat laboratorium kami atau UIP1000hdT Set.

Perangkat ultrasonic Hielscher dilengkapi FM & ATEX sertifikat (misalnya UIP1000-Exd) tersedia untuk sonication bahan kimia yang mudah terbakar dan formulasi produk di lingkungan yang berbahaya.

Untuk Informasi Lebih Lanjut!

Silahkan isi formulir di bawah ini, jika Anda ingin menerima informasi lebih lanjut tentang metode SONOKIMIA dan peralatan.









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Ultrasonik Kavitasi Perubahan Reaksi Ring-Pembukaan

Ultrasonication adalah mekanisme alternatif untuk panas, tekanan, cahaya atau listrik untuk memulai reaksi kimia. Jeffrey S. MooreCharles R. Hickenboth, dan tim Fakultas kimia di University of Illinois di Urbana-Champaign menggunakan kekuatan ultrasonik untuk memicu dan memanipulasi cincin-pembukaan reaksi. Di bawah sonication, reaksi kimia dihasilkan produk-produk yang berbeda dari yang diperkirakan dengan simetri orbit aturan (alam 2007, 446, 423). Grup terkait mekanis sensitif 1,2 turunan benzocyclobutene isomer dengan dua rantai polietilen glikol, diterapkan energi ultrasonik dan dianalisis solusi massal dengan menggunakan C13 nuklir spektroskopi resonansi magnetik. spektrum menunjukkan bahwa baik isomer cis dan trans menyediakan produk cincin dibuka sama, yang diharapkan dari isomer trans. Sementara energi panas menyebabkan gerak Brown acak reaktan, energi mekanik ultrasonication memberikan arah untuk gerakan atom. Oleh karena itu, efek cavitational efisien mengarahkan energi dengan tegang molekul, membentuk kembali permukaan energi potensial.

Literatur


Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer bebas kimia teknologi; 4th ed. J. Wiley & Sons: 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): Kavitasi akustik dan konsekuensinya kimia, di: Fil Trans. Roy. SOC. A, 1999, 357, 335-353.