Ar sonochemistria ge hwähi química ho ultrasonido mextha ar intensidad ar gi japu̲'be̲fi pa inducir, acelerar ne modificar reacciones químicas (síntesis, catálisis, degradación, polimerización, hidrólisis, etc.). Cavitación generada ya ultrasonidos da caracteriza ya nkohi únicas densas energía, da promueven ne intensifican ya reacciones químicas. Ya tasas ar reacción xí rápidas, ya rendimientos mäs altos ne njapu'befi ya reactivos verdes ne mäs suaves convierten ja ar sonochemistria ja 'nar herramienta xi ventajosa da uni mpädi mäs xi reacciones químicas.

Sonochemistry

Sonochemistry ar hwähi nthoni ne ya procesamiento ja ya moléculas experimentan 'nar reacción química nu'bya ultrasonidos mextha intensidad (nt'udi, 20 kHz). Ar fenómeno responsable ya reacciones sonoquímicas ge ar cavitación acústica. Cavitación acústica wa ultrasónica ar produce nu'bu̲ ya potentes ondas ultrasonido ar acoplan ja 'nar líquido wa ya lodo. Nu'bya ya ciclos alternos mextha presión yá xí hñets'i'i presión causados ir nge ya ondas ultrasonido nts'edi ja ar líquido, ar generan burbujas ar vacío (vacíos cavitacionales), da crecen Nxoge varios ciclos presión. Nu'bu̲ burbuja ar vacío cavitacional alcanza 'nar makwäni tamaño ho hingi tsa̲ da absorber mäs energía, ar burbuja vacío implosiona violentamente ne crea 'nar punto mpa altamente denso jar energía. Nuna punto mpa da ocurre localmente da caracteriza ya temperaturas xi altas, ar presiones ne ar micro-transmisión chorros líquidos extremadamente rápidos.

Cavitación acústica ne efectos ultrasonidos mextha intensidad

Ar cavitación acústica, tso̲kwa menudo 'nehe llamada cavitación ultrasónica, ar tsa̲ da distinguir jar yoho formas, cavitación hingi mpa̲ti ne ya transitoria. Nxoge ar cavitación hingi mpa̲ti, ar burbuja cavitación oscila xingu ya 'nandi mi 'be̲ni jár thuhu equilibrio, mente da Nxoge ar cavitación transitoria, dá da 'nar burbuja corta duración sufre cambios dramáticos volumen jar 'ra pocos ciclos acústicos ne termina 'nar colapso violento (Suslick 1988). Cavitación hingi mpa̲ti ne transitoria to ocurrir simultáneamente jar ár njäts'i ne 'nar burbuja sometida cavitación hingi mpa̲ti tsa̲ da convertir ar ja 'nar cavidad transitoria. Ar implosión ar burbujas, nä'ä ar característica ar cavitación ar transitoria ne ar sonicación mextha intensidad, crea ndunthe nkohi físicas, incluidas temperaturas xi altas 5000 — 25, 000 ë, presiones asta varios 1000 bar ne corrientes líquido ko velocidades asta 1000 m yá s. Dado ne ar colapso yá implosión ya ya burbujas cavitación ar produce jar menu ar 'nar nanosegundo, ya tasas calentamiento ne enfriamiento xi altas superan ya 10¹¹ Ar xi observar K/s. Gi altas velocidades calentamiento ne diferenciales presión xi da du'mi ne acelerar ya reacciones. Dige ya corrientes líquidas nä'ä mi producen, nuya microjets mextha velocidad muestran njapu'befi hontho altos nu'bu̲ t'o̲t'e lodos sólidos-líquidos heterogéneos. Ya chorros líquidos incingen jar superficie ko ar mpat'i ne ar presión totales ar burbuja colapsa ne causan erosión a través de ar colisión interpartículas, nja'bu Komo ar fusión localizada. Da consecuencia, ar gi hyandi 'nar transferencia masa significativamente mejorada jar ár njäts'i.

Ar cavitación ar ultrasónica bí genera bí mäs efectiva ar líquidos ne ar disolventes ko bajas presiones vapor. Ir ya nt'ot'e bajas presiones vapor ya favorables pa aplicaciones sonoquímicas.
Komongu ar nt'uni ar cavitación ultrasónica, ya ndu nzafi hmä creadas xi mpa̲ti ya vías reacción ma rutas mäs eficientes, ar modo ne ar evitan conversiones mäs completas ne / wa ar producción subproductos hingi deseados.
Ar espacio denso ar energía creado ya colapso ya burbujas cavitación ar hu'ä ar punto mpa. Ar ultrasonido xí hñets'i'i frecuencia ne mextha nts'edi rango 20kHz ne mfeni da t'ot'e altas amplitudes xi hño establecida pa ar generación puntos mañä intensos ne ya nkohi sonoquímicas favorables.

Ya equipos ar laboratorio ultrasónicos, nja'bu ngu ya reactores ultrasónicos industriales pa procesos sonoquímicos comerciales gi 'bu̲hu̲ hingi hembi da da 'mui ne probados komongu confiables, eficientes ne respetuosos ko ar nt'uni mbo jar ximha̲i jar escala laboratorio, piloto ne totalmente industrial. Ya reacciones sonoquímicas ar xi da t'ot'e komongu 'nar proceso ya lotes (es decir, recipiente abierto) wa jar 'ñu utilizando 'nar reactor celda flujo cerrado.

Sono — síntesis

Ar sonosíntesis wa síntesis sonoquímica ge ár nt'ot'e cavitación generada ya ultrasonidos pa da du'mi ne 'ñäni reacciones químicas. Ultrasonidos mextha nts'edi (nt'udi, da 20 kHz) gi 'ñudi fuertes efectos dige ya moléculas ne enlaces químicos. Ngu, ya efectos sonoquímicos da t'ot'e 'na jar sonicación intensa xi resultar jar división moléculas, ar creación ar radicales libres, ne / wa ar cambio vías químicas. Ir síntesis ar sonoquímica ar gi japu̲'be̲fi intensamente pa ar fabricación wa nyokwi nthoki 'nar nt'ot'e ho 'bui ndunthe gama materiales nanoestructurados. Ejemplos nanomateriales producidos a través de ar sonosíntesis ge ya nanopartículas (NPs) (nt'udi, NPs ar k'axt'i, NPs ya t'axi), pigmentos, nanopartículas capa central, nano — hidroxiapatita, marcos orgánicos metálicos (MOF), ingredientes farmacéuticos activos (API), nanopartículas decoradas ko ar microesfera, nanocompuestos ja xingu ya materiales.
Ejemplos: Transesterificación ultrasónica ésteres metílicos ácidos grasos (biodiesel) o transesterificación polioles ir nge ya ultrasonido.

Tsita TEM (A) ne ár NTHEGE tamaño partícula (B) ar nanopartículas ya t'axi (Ag — NPs), nä'ä xi xi sintetizadas sonoquímicamente jar nkohi óptimas.

'Nehe da t'uni ampliamente cristalización promovida ya ultrasonidos (sono — cristalización), ho ultrasonido nts'edi ar gi japu̲'be̲fi pa producir soluciones sobresaturadas, pa da du'mi ar cristalización yá precipitación, ne controlar ar tamaño ne ar morfología ar xito a través de parámetros ar proceso ultrasónicos. 'Yot'e clic nuwa da uni mäs ungumfädi dige ar sono — cristalización!

Sono — catálisis

Sonicar 'nar suspensión química wa njäts'i tsa̲ da mejorar significativamente ya reacciones catalíticas. Ar energía sonoquímica reduce ar pa reacción, mejora ar pa ne ar transferencia masa, nä'ä 'mefa resulta ja 'nar aumento ya constantes velocidad química, rendimientos ne selectividades.
'Bu̲i numerosos procesos catalíticos, nä'ä da benefician drásticamente ya nt'ot'e ultrasonido nts'edi ne yá efectos sonoquímicos. 'Na reacción catálisis transferencia fase heterogénea (PTC) da involucre yoho wa mäs líquidos inmiscibles wa 'nar composición líquido-sólido, bí beneficia ar sonicación, ar energía ar sonoquímica ne ar transferencia masa mejorada.
Ngu, ar análisis comparativo ar oxidación peróxido nxa catalítico silencioso ne asistida ya ultrasonidos fenol jar dehe reveló ne ar sonicación redujo ar barrera energía ar reacción, pe hingi tuvo ningún impacto jar vía reacción. Energía activación pa ar oxidación ar fenol ruI excesivo₃ catalizador Nxoge ar sonicación ar bí nthe̲hu̲ ke ar 13 kJ mol^{— 1}, da mar goho ya 'nandi mäs pequeño jar comparación ko ar proceso oxidación silenciosa (57 kJ mol)^{— 1}). (Rokhina et ar, 2010)
Ar catálisis ar sonoquímica ar gi japu̲'be̲fi ko ya éxito pa ar fabricación productos químicos, nja'bu komongu pa ar fabricación materiales inorgánicos micrones ne nanoestructurados, komongu ar metales, aleaciones, compuestos metálicos, materiales hingi metálicos ne compuestos inorgánicos. Ejemplos pa ngatho ya PTC asistido ya ultrasonidos ya transesterificación ácidos grasos xi hño jar éster metílico (biodiesel), hidrólisis, ar saponificación aceites vegetales, reacción sono — Fenton (procesos similares ma Fenton), degradación sonocatalítica, etc.
Lea mäs dige ar sono — catálisis ne aplicaciones específicas!
Ar sonicación mejora ar química ar clic, komongu ya reacciones cicloadición azida-alquino!

Ma 'ra ya aplicaciones sonoquímicas

Nu'bya ár njapu'befi versátil, fiabilidad ne funcionamiento sencillo, ya sistemas sonoquímicos Komo ar UP400St o UIP2000hdT ya valorados komongu equipos eficientes pa reacciones químicas. Hielscher ultrasonidos dispositivos sonoquímicos ar xi utilizar hingi hembi da lote (beaker abierto) ne ar sonicación jar 'ñu continua utilizando 'nar célula flujo sonoquímico. Ar sonochemistria, incluida ar sonosíntesis, ar sono — catálisis, ar degradación wa ar polimerización, ar utilizan ampliamente jar química, nanotecnología, ciencia ya materiales, productos farmacéuticos, microbiología, nja'bu komongu ja ma 'ra ya industrias.

Equipos sonoquímicos mar hñets'i rendimiento

Hielscher Ultrasonics ge ár principal proveedor ultrasonidos innovadores ne thuhú generación, celda flujo sonoquímico, reactores ne accesorios pa reacciones sonoquímicas eficientes ne confiables. Ga̲tho ya ultrasonicadores Hielscher gi 'bu̲hu̲ diseñados, fabricados ne probados exclusivamente jár 'mui Hielscher Ultrasonics ja ar Teltow (cerca de Berlín), nu Alemäña. 'Nehe ya mäs altos estándares técnicos ne ar robustez ar excepcional ne ar operación 24 yá 7 yá 365 pa 'nar operación altamente nt'ot'e xi hño, ya ultrasonicadores Hielscher ya fáciles ne ya confiables ar operar. Ar mextha dätä nt'ot'e, ar software inteligente, ar menú intuitivo, ar Nthuts'i nkohi automático ar datos ne ar control remoto ar navegador ya Honto algunas ja ya características distinguen Hielscher Ultrasonics ja ya fabricantes equipos sonoquímicos.

Amplitudes ajustables ko precisión

Ar amplitud ge ar desplazamiento ar 'mui delantera (nts'ä) ar sonotrodo ('nehe conocido komongu ar sonda ultrasónica wa ndäni) ne ar principal ar factor ar influencia ar cavitación ultrasónica. Amplitudes mäs altas significan cavitación mäs intensa. Intensidad requerida cavitación bi jagu̲ju̲ gran da medida ar klase ar reacción, ya reactivos químicos utilizados ne ya resultados específicos ar reacción sonoquímica específica. 'Me̲hna ir bo̲ni ke ar amplitud da da ajustable ko precisión pa ajustar ar intensidad ar cavitación acústica jar ar za̲ ár nthe̲ ideal. Ga̲tho ya ultrasonicadores Hielscher ar xi ajustar ya nt'ot'e fiable ne precisa a través de 'nar control 'bede inteligente bí amplitud ar ideal. Ya cuernos refuerzo ar xi utilizar 'nehe pa disminuir aumentar ar amplitud mecánicamente. Ultrasonidos’ ya procesadores ultrasónicos industriales ar xi ofrecer amplitudes xi altas. Ya amplitudes asta 200 m ar xi ejecutar hingi hembi da ar nt'ot'e continua jar funcionamiento 24 yá 7. Pa amplitudes aún mi mäs altas, mahyoni da 'mui sonotrodos ultrasónicos personalizados.

Control preciso ar mpat'i Nxoge ya reacciones sonoquímicas

Ja ar punto mpa cavitación, ar xi observar temperaturas extremadamente altas xingu miles ya grado ar Celsius. Wat'i, gi temperaturas ar extremas ar limitan localmente ar interior diminuta ne ya alrededores ar burbuja cavitación implosionante. Ja ár njäts'i jar granel, aumento ar mpat'i implosión 'na sola wa tx'u̲tho burbujas cavitación ar insignificante. Pe ar sonicación continua ne intensa Nxoge períodos mäs largos to causar 'nar aumento incremental ar mpat'i líquido da granel. Nuna ar aumento ar mpat'i contribuye xingu ya reacciones químicas ne tso̲kwa menudo nu'u̲ t'uni beneficioso. Wat'i, 'na'ño reacciones químicas pe̲ts'i ya 'na'ño temperaturas ar reacción óptimas. Nu'bu̲ ar tratan materiales sensibles jar ar pa, to da mahyoni control mpat'i. Pa hegi nuna ar Hmunts'i ya nkohi térmicas ar ideales Nxoge ya procesos sonoquímicos, Hielscher Ultrasonics ofrece ndunthe soluciones sofisticadas pa ar control preciso ar mpat'i Nxoge ya procesos sonoquímicos, komongu reactores sonoquímicos ne celdas flujo equipadas ko da enfriamiento.
Nuestras células ar flujo sonoquímicas ne reactores gi 'bu̲hu̲ da 'mui ko da ar enfriamiento, da apoyan 'nar disipación pa efectiva. Pa ar monitoreo continuo ar ar mpat'i, ya ultrasonicadores Hielscher gi 'bu̲hu̲ equipados ko 'nar sensor mpat'i enchufable, nä'ä ar tsa̲ da insertar jar líquido pa t'e̲ni nzäm'bu̲ ar mpat'i granel. 'Nar software sofisticado permite ar za 'nar rango mpat'i. Nu'bu̲ bí excede ar límite mpat'i, ar ultrasonicador ar detiene automáticamente asta ar mpat'i ar líquido xi bajado ja 'nar makwäni punto ar za ne comienza ma sonicar automáticamente ar nuevo. Ga̲tho ya mediciones mpat'i, nja'bu ngu ya datos mahyoni ar proceso ultrasónico ar registran automáticamente 'na jar tarheta SD incorporada ne bí xi hnu hingi hembi da pa ar control ar proceso.
Ar mpat'i ge 'nar parámetro crucial ya procesos sonoquímicos. Ar elaborada tecnología Hielscher bí ayuda da zeti ar mpat'i ár nt'ot'e sonoquímica rango mpat'i ideal.

Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximado HMUNTS'UJE ultrasonicators: