Sonochemiskā reakcija un sintēze

Sonochemistry ir ultraskaņas pielietojums ķīmiskajās reakcijās un procesos. Mehānisms, kas izraisa sonochemiskus efektus šķidrumos, ir akustiskās kavitācijas parādība.

Hielscher ultraskaņas laboratorijas un rūpnieciskās ierīces tiek izmantotas plašā SONOCHEMICAL procesu diapazonā. Ultraskaņas Kavitācija pastiprina un paātrina ķīmiskas reakcijas, piemēram, sintēzi un katalīzi.

Sonochemiskās reakcijas

Ķīmiskajās reakcijās un procesos var novērot sekojošus sonoķīmiskos efektus:

  • reakcijas ātruma palielināšanās
  • reakcijas produkcijas pieaugums
  • efektīvāks enerģijas patēriņš
  • sonochemiskās metodes reakcijas ceļu maiņai
  • fāzes pārneses katalizatoru veiktspējas uzlabošana
  • izvairīšanās no fāzes pārcelšanas katalizatoriem
  • neapstrādātu vai tehnisku reaģentu izmantošana
  • metālu un cietvielu aktivizēšana
  • reaģentu vai katalizatoru reaktivitātes palielināšanās (Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultrasoniski atbalstītu katalīzi)
  • daļiņu sintēzes uzlabošana
  • nanodaļiņu pārklājums

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Ultraskaņas homogeizeri, kas uzstādīti kā 7x UIP1000hdT klasteris (7x 1kW)

7 ultraskaņas homogenizatori modelis UIP1000hdT (7x 1kW ultraskaņas jauda), kas uzstādīta kā klasteris sonoķīmiskām reakcijām rūpnieciskā mērogā.

Ultraskaņas kavitācija šķidrumos

Kavitācija, tas ir burbuļu veidošanās, izaugsme un implozīvs sabrukums šķidrumā. Kavitācijas sabrukums rada intensīvu vietējo apkuri (~ 5000 K), augstu spiedienu (~ 1000 atm) un milzīgas apkures un dzesēšanas ātrumu (>109 K / s) un šķidrās strūklas plūsmas (~ 400 km / h). (Susliks 1998)

Kavitācija, izmantojot UIP1000hd:

Šis video rāda ultraskaņas/akustiskās KAVITĀCIJAS ūdenī, ko rada Hielscher UIP1000. Ultraskaņas Kavitācija tiek izmantota daudziem šķidriem lietojumiem.

Ultraskaņas Kavitācija šķidrumos, izmantojot UIP1000

Kavitācijas burbuļi ir vakuuma burbuļi. Vakuumu veido vienlaikus ātri pārvietojas virsma un otrs inertais šķidrums. Rezultātā iegūtās spiediena atšķirības kalpo, lai pārvarētu šķidruma kohēzijas un saķeres spēkus.

Kavitāciju var ražot dažādos veidos, piemēram, Venturi sprauslas, augstspiediena sprauslas, augsta ātruma rotācija vai ultraskaņas devēji. Visās šajās sistēmās ieejas enerģija tiek pārveidota par berzi, satricinājumiem, viļņiem un kavitāciju. Ievades enerģijas frakcija, kas tiek pārveidota kavitācijā, ir atkarīga no vairākiem faktoriem, kas apraksta kavitācijas ģenerēšanas iekārtu kustību šķidrumā.

Paātrinājuma intensitāte ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas ietekmē enerģijas efektīvu pārveidošanu kavitācijā. Augstāks paātrinājums rada lielākas spiediena atšķirības. Tas savukārt palielina vakuuma burbuļu radīšanas varbūtību, nevis radot viļņus, kas izplatās caur šķidrumu. Tādējādi, jo augstāks ir paātrinājums, jo augstāka ir enerģijas daļa, kas tiek pārvērsta kavitācijā. Ultraskaņas devēju gadījumā paātrinājuma intensitāti raksturo svārstību amplitūda.

Augstākas amplitūdas rezultātā efektīvāk tiek radīta kavitācija. Hielscher Ultrasonics rūpnieciskās ierīces var radīt amplitūdu līdz 115 μm. Šīs augstas amplitūdas nodrošina lielu jaudas pārnesumu attiecību, kas savukārt ļauj veidot lielas jaudas blīvumu līdz 100 W / cm³.

Papildus intensitātei šķidrums jāpaātrina tādā veidā, lai radītu minimālus zaudējumus saistībā ar satricinājumiem, berzi un viļņu veidošanos. Šim nolūkam optimālais veids ir vienpusējs kustības virziens.

Ultraskaņu izmanto tā efektu dēļ procesos, piemēram:

  • aktivēto metālu sagatavošana, samazinot metālu sāļus
  • aktivēto metālu ģenerēšana ar ultraskaņas palīdzību
  • daļiņu sonochemiskā sintēze, nogulsnējot metālu (Fe, Cr, Mn, Co) oksīdus, piemēram, izmantošanai katalizatoros
  • metālu vai metālu halogenīdu impregnēšana uz balstiem
  • aktivēto metālu šķīdumu sagatavošana
  • metālu reakcijas, izmantojot in situ ražotas organoleptiskās vielas
  • reakcijas, kurās iesaistītas nemetāliskas cietās vielas
  • metālu, sakausējumu, ceolītu un citu cietvielu kristalizācija un nogulsnēšana
  • Virsmas morfoloģijas un daļiņu izmēra maiņa ar lielu ātrumu starpslāņu sadursmēm
    • amorfu nanostrukturētu materiālu veidošana, tostarp augsta virsmas laukuma pārejas metāli, sakausējumi, karbīdi, oksīdi un koloīdi
    • kristālu aglomerācija
    • izlīdzināšana un likvidēšana
    • mazo daļiņu mikromanipulācija (frakcionēšana)
  • cieto vielu dispersija
  • Koloīdu (Ag, Au, Q lieluma CdS) sagatavošana
  • Viesmolekulu interkalācija uz saimniecības neorganisko slāņveida cietvielu
  • sonokīmija no polimēriem
    • polimēru noārdīšanās un pārveidošana
    • polimēru sintēze
  • organisko piesārņotāju sonolīze ūdenī
Ir zināms, ka ultrasonication uzlabo transesterifikācijas reakcijas, tādējādi dodot, piemēram, augstākus metilesterus un poliolus. Hielscher Ultrasonics ražo rūpnieciskās ultraskaņas zondes un reaktorus augstai caurlaidspējai.

Ultraskaņas reaktors ar 16 000 vatiem sonoķīmiski uzlabotai inline pāresterificēšanai.

Sonochemiskais aprīkojums

Lielāko daļu no minētajiem sonoķīmiskajiem procesiem var modernizēt, lai strādātu inline. Mēs priecāsimies palīdzēt jums izvēlēties sonochemical iekārtas jūsu apstrādes vajadzībām. Lai veiktu pētījumus un pārbaudītu procesus, mēs iesakām izmantot mūsu laboratorijas iekārtas vai UIP1000hdT komplekts.

Ja nepieciešams, FM un ATEX sertificētas ultraskaņas ierīces un reaktori (piem UIP1000-exd) ir pieejami uzliesmojošu ķīmisku vielu un preparātu ultraskaņas apstrādei bīstamās vidēs.

Ultraskaņas kavitācijas izmaiņas Ring-atvēršanas reakcijas

Ultrasonication ir alternatīvais mehānisms siltuma, spiediena, gaismas vai elektrības, lai uzsāktu ķīmiskās reakcijas. Jeffrey S. Moore, Charles R. Hickenboth un viņu komanda pie Ķīmijas fakultāte Ilinoisas Universitātē Urbana-Šampanē izmanto ultraskaņas jaudu, lai iedarbinātu un manipulētu ar gredzenveida atvēršanās reakcijām. Izmantojot ultraskaņas apstrādi, ķīmiskās reakcijas radīja produktus, kas atšķiras no tiem, kurus paredz orbitālās simetrijas noteikumi (Nature 2007, 446, 423). Grupa saista mehāniski jutīgus 1,2-diazaizvietotos benzociklobutāna izomērus ar divām polietilēnglikola ķēdēm, pielietoja ultraskaņas enerģiju un analizēja beztaras šķīdumus, izmantojot C13 kodolmagnētiskās rezonanses spektroskopija. Spektri parādīja, ka gan cis, gan trans izomēri nodrošina to pašu gredzenveida atvērto produktu, kādu paredzēts iegūt no trans izomēriem. Kaut arī siltuma enerģija izraisa reaģējošu vielu brāņu kustību, ultraskaņas mehāniskā enerģija dod virzienu uz atomu kustībām. Tāpēc kavitācijas efekti efektīvi virza enerģiju, saspiežot molekulu, pārveidojot potenciālo enerģētisko virsmu.

Ultrasonication uzlabo nanodaļiņu sintēzi no apakšas uz augšu.

Zondes tipa ultrasonikatori kā UP400St pastiprināt nanodaļiņu sintēzi. Sonochemical ceļš ir vienkāršs, efektīvs, ātrs un darbojas ar netoksiskām ķīmiskām vielām vieglos apstākļos.

Augstas veiktspējas ultrasonikatori sonoķīmijai

Hielscher Ultrasonics piegādā ultraskaņas procesorus laboratorijai un rūpniecībai. Visi Hielscher ultrasonikatori ir ļoti jaudīgas un izturīgas ultraskaņas mašīnas un būvētas nepārtrauktai 24/7 darbībai ar pilnu slodzi. Digitālā vadība, programmējamie iestatījumi, temperatūras uzraudzība, automātiskā datu protokolēšana un attālā pārlūkprogrammas vadība ir tikai dažas Hielscher ultrasonikatoru funkcijas. Paredzēts augstas veiktspējas un ērtai darbībai, lietotāji novērtē Drošu un vieglu Hielscher Ultrasonics aprīkojuma apstrādi. Hielscher rūpnieciskie ultraskaņas procesori nodrošina amplitūdas līdz 200μm un ir ideāli piemēroti lieljaudas lietojumiem. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejamas pielāgotas ultraskaņas sonotrodes.
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:

partijas apjoms Plūsmas ātrums Ieteicamie ierīces
1 līdz 500mL 10 līdz 200 ml / min UP100H
10 līdz 2000mL 20 līdz 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 līdz 20L 0.2 līdz 4 l / min UIP2000hdT
10 līdz 100 l 2 līdz 10 l / min UIP4000hdT
nav | 10 līdz 100 l / min UIP16000
nav | lielāks klasteris UIP16000

Sazinies ar mums! / Uzdot mums!

Lūgt vairāk informācijas

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo formu, lai pieprasītu papildu informāciju par ultraskaņas procesoriem, lietojumprogrammām un cenu. Mēs labprāt apspriedīsim jūsu procesu ar jums un piedāvāsim jums ultraskaņas sistēmu, kas atbilst jūsu prasībām!









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Ultraskaņas augstas bīdes homogenizatori tiek izmantoti laboratorijā, stendā, izmēģinājuma un rūpnieciskajā apstrādē.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus lietojumprogrammu sajaukšanai, dispersijai, emuulģēšanai un ekstrakcijai laboratorijā, pilotā un rūpnieciskajā mērogā.


Augstas veiktspējas ultrasonics! Hielscher produktu klāsts aptver visu spektru no kompaktā laboratorijas ultrasonikatora virs stenda vienībām līdz pilnas rūpniecības ultraskaņas sistēmām.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Laboratorija lai rūpnieciskais izmērs.