Hielscher ультрадыбыстық технологиясы

Sonochemical реакциясы және синтездеу

Sonochemistry ультрадыбысты химиялық реакциялар мен процестерге қолдану болып табылады. Сұйықтықтардағы соңғы химиялық әсерлерді тудыратын механизм - акустикалық кавитацияның феномені.

Hielscher ультрадыбыстық зертханасы және өнеркәсіптік құрылғылар сонохимиялық процестердің кең спектрінде қолданылады. Ультрадыбыстық кавитация синтез және катализ сияқты химиялық реакцияларды күшейтеді және жылдамдатады.

Sonochemical реакциялар

Келесі химиялық реакциялар мен химиялық реакцияларда соңғы химиялық әсерлер байқалады:

  • реакция жылдамдығының артуы
  • реакцияның шығуын арттыру
  • энергияны тиімді пайдалану
  • реакция жолдарын ауыстырудың соңғы химиялық әдістері
  • фазалық тасымалдау катализаторларының өнімділігін арттыру
  • фазалық тасымалдау катализаторларының болмауы
  • шикі немесе техникалық реагенттерді пайдалану
  • металдар мен қатты бөлшектерді белсендіру
  • Реагенттердің немесе катализаторлардың реактивтілігін арттыру (ultrasonically assisted катализ туралы толығырақ білу үшін осында басыңыз)
  • бөлшектердің синтезін жақсарту
  • нанобөлшектерді жабу

Сұйықтардағы ультрадыбыстық кавитация

Кавитация, яғни сұйықтықтағы көпіршіктердің қалыптасуы, өсуі және импульстік ыдырауы. Кавитациялық коллапс қарқынды жергілікті жылу (~ 5000 К), жоғары қысым (~ 1000 атм) және қызу және салқындату жылдамдығы (>109 К / сек) және сұйық ағындар (~ 400 км / сағ). (Suslick 1998)

Кавитация көпіршіктері - вакуумдық көпіршіктер. Вакуум бір жағынан тез қозғалатын бетке және екінші жағынан инертті сұйықтықпен жасалады. Алынған қысымның айырмашылығы сұйықтық ішіндегі біріктіру мен адгезия күштерін жеңуге көмектеседі.

Кавитация түрлі тәсілдермен шығарылуы мүмкін, мысалы, Вентури шашатын шүмектер, жоғары қысымды саңылаулар, жоғары жылдамдықты айналу немесе ультрадыбысты трансиверлер. Барлық осы жүйелерде кіріс энергиясы үйкеліс, турбуленттілік, толқындар және кавитацияға айналады. Кавитацияға айналатын кіріс энергиясының үлесі сұйықтықтағы кавитация өндіретін жабдықтың қозғалысын сипаттайтын бірнеше факторға байланысты.

Жылдамдықты қарқындылығы энергияны кавитацияға тиімді түрлендіруге әсер ететін маңызды факторлардың бірі. Жоғары жылдамдықта қысымның жоғары айырмашылығы пайда болады. Бұл сұйықтық арқылы таралатын толқындардың орнына вакуумдық көпіршіктердің пайда болу ықтималдығын арттырады. Осылайша, үдеудің соғұрлым жоғары болуы кавитацияға айналған энергияның фракциясы. Ультрадыбыстық түрлендіргіш болған жағдайда, жылдамдықтың қарқындылығы ауытқу амплитудасы арқылы сипатталады.

Жоғары амплитудасы кавитацияның тиімділігін арттырады. Hielscher Ultrasonics компаниясының өндірістік құрылғылары 115 мкм дейін амплитудасы құра алады. Бұл жоғары амплитудалар жоғары қуат беру коэффициентіне мүмкіндік береді, бұл өз кезегінде 100 Вт / см3 дейін жоғары қуат тығыздығын жасауға мүмкіндік береді.

қарқындылығы Сонымен қатар, сұйық турбуленттілігіне, үйкеліс және толқындық ұрпақтың тұрғысынан аз шығындар жасауға жолмен үдемелі тиіс. Бұл үшін, оңтайлы жолы қозғалысының біржақты бағыт болып табылады.

Ультрадыбыстық өйткені сияқты процестерге оның салдары, пайдаланылады:

  • металл тұздары төмендету белсендірілген металдарды дайындау
  • Ультрадыбыспен белсендірілген металдарды ұрпақ
  • металл (Fe, Cr, Mn, Co) тотықтарының жауын бөлшектердің sonochemical синтез, мысалы катализаторлар ретінде пайдалану үшін
  • тірек металдар немесе металл галогенидов сіңдіру
  • белсендірілген металл ерітінділер дайындау
  • in situ генерациялаған органоэлемент түрлерімен металдармен байланысты реакциялар
  • металл емес қатты заттардың реакциялары
  • металдардың, қорытпалардың, зеолиттердің және басқа қатты заттардың кристалдануы және жауын-шашын
  • беттік морфологияның және бөлшектердің мөлшерін жоғары жылдамдықтағы өзара аралық соқтығысу арқылы өзгерту
    • аморфты наноқұрылымды материалдарды, соның ішінде жоғары беті ауысатын металдар, қорытпалар, карбидтер, оксидтер және коллоидтерді қалыптастыру
    • кристалдардың агломерациясы
    • тегістейтін оксидті жабу және тегістеу
    • шағын бөлшектердің микроманипуляциясы (фракциялау)
  • қатты заттардың дисперсиясы
  • коллоидтарды дайындау (Ag, Au, Q өлшемді CdS)
  • қонақтық молекулалардың бейорганикалық қабатты қатты заттарға интеркалациясы
  • полимерлердің соңғы химиясы
    • полимерлердің тозуы мен модификациясы
    • полимерлер синтезі
  • судағы органикалық ластағыштардың соңғы модификациясы

Sonochemical жабдықтары

аталған sonochemical процестердің көпшілігі кірістірілген жұмыс істеу үшін белгіленуі мүмкін. Біз сіздің өңдеу қажеттіліктері үшін sonochemical жабдықтарды таңдауда сізге көмектесуге қуанышты болады. зерттеу үшін және біздің зертханалық құрылғыларды немесе ұсынамыз процестерді тестілеу үшін UIP1000hdT жиынтығы.

Егер қажет, FM және ATEX сертификатталған ультрадыбыстық құрылғылар мен реакторлар (мысалы UIP1000-EXD) Қауіпті орталарда жанғыш химиялық және өнім тұжырымдарды Ультрадыбыспен үшін қол жетімді болып табылады.

қосымша ақпарат сұрату!

Сіз sonochemical әдістері мен жабдықтарын туралы қосымша ақпарат алу үшін келсе, төмендегі нысанды пайдаланыңыз.









Біздің ескеріңіз құпиялылық саясаты.


Ультрадыбыстық Кавитация өзгерістер Ring-ашылуы реакциялар

Ultrasonication химиялық реакциялар бастамашылық жылу, қысым, жарық немесе электр энергиясының балама механизмі болып табылады. Jeffrey С. Мур, Чарльз Р. Hickenboth, және олардың командасы Urbana-Шампейндегі Иллинойс университетінде химия факультеті сақина-ашу реакциялар бастауға және айлалы пайдаланылған ультрадыбыстық қуаты. Ультрадыбыспен сәйкес, химиялық реакциялар орбиталық симметрия ережелер (Табиғат 2007, 446, 423) болжауға басқаша өнімдерін жинақталатын. екі полиэтиленгликоль тізбектерінің механикалық сезімтал 1,2-дизамещенных benzocyclobutene изомеры байланысты топ, ультрадыбыстық энергияны қолданбалы және C көмегімен сусымалы шешімдер талданып13 ядролық магниттік резонанстық спектроскопия. спектрі ТМД және транс изомерлер екеуі де бірдей сақина ашылған өнімді, транс изомера күтуге біреуін қамтамасыз екенін көрсетті. жылу энергиясын реагенттер кездейсоқ броуновского қозғалыс тудырады, ал ultrasonication механикалық энергия атом қозғалыстардың бағыты береді. Сондықтан, кавитациялық әсерлер тиімді әлеуетті энергиясы бетін түрлендіреді, молекула ауыртпай арқылы энергияны тікелей.

әдебиет


Suslick, KS (1998): Химиялық технологиялар Кирк-Othmer энциклопедиясы; 4 Ed. J. Wiley & Sons: Нью-Йорк, 1998, том. 26, 517-541.

Suslick, Қ S .; Диденко, Y .; Fang, М. М .; Хье, T .; Kolbeck, Қ J .; McNamara, W. B. III; Mdleleni, М. М .; Вонг, М. (1999): Phil: Акустикалық Кавитация және оның химиялық салдары. Транс. Рой. Әлеум. А, 1999, 357, 335-353.