Cavitación ultrasónica jar líquidos
Ya ondas ultrasónicas ultrasonido mextha intensidad generan cavitación ja ya líquidos. Ar cavitación causa efectos extremos localmente, komongu chorros líquido asta 1000 km yá h, presiones asta 2000atm ne temperaturas asta 5000 Kelvin.
Dige ar cavitación ultrasónica
Nu'bu̲ sonicando líquidos ma altas intensidades, ya ondas sonoras da propagan jar nt'ot'e líquidos resultado alternando ciclos xí hñets'i'i presión (rarefacción), ko tarifas dependiendo de ar frecuencia ne ar mextha presión (compresión). Nxoge ar ciclo xí hñets'i'i ya presión, ya ondas ultrasónicas mextha intensidad crean t'olo burbujas vacío wa huecos ja ar líquido. Nu'bu̲ ya burbujas alcanzan 'nar volumen ke ya hingi tsa̲ da absorber ar energía, colapsan violentamente Nxoge 'nar ciclo mextha ar presión. Nuna ar fenómeno bí denomina ar cavitación. Nxoge ya implosión xi elevadas (aprox. 5, 000 ë) ne presiones (aprox. 2, 000atm) bí alcanzan ar localmente. Ar implosión ar burbuja cavitación 'nehe ya resultados jar chorros líquidos ga velocidad ar 280 ar m/s.
Ar cavitación acústica (generada ya ultrasonido nts'edi) crea nkohi localmente extremas, ya llamados efectos sonomecánicos ne ar sonoquímicos. Nu'bya nuya efectos, ar sonicación promueve reacciones químicas da conducen pe̲ts'i ya rendimientos, ya dätä velocidad reacción, 'ra'yo vías ne 'nar dätä dätä nt'ot'e Nxoge.
Cavitación ultrasónica jar sonda cascatrodo ar ultrasonido UIP1000hdT (1000 vatios, 20 ar kHz) jar 'nar reactor vidrio.
Video de Cavitación Acústica
Aplicaciones cavitación
Ya efectos ar xi utilizar jar líquidos pa xingu procesos, ngu pa mezcla ne mezcla, desaglomeración, Ar fresado ne desintegración ar célula. Da particular ar mar hñets'i esquileo líquido chorros causas ar fisuras ya superficies jar partícula ne ya colisiones ja ya partículas.
'Nar secuencia mextha velocidad (ar ár a ja ar f) ar fotogramas da ilustran ar exfoliación sonomecánica 'nar escama grafito jar dehe utilizando ar UP200S, 'nar ultrasonido 200W ko sonotrodo 3 mm. Ya flechas muestran lugar división (exfoliación) ko burbujas cavitación da penetran ar división.
© Tyurnina et jar el. 2020 (CC BY — NC — ND 4.0 https://creativecommons.org/licenses)
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Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximado HMUNTS'UJE ultrasonicators:
| Volumen lote | Tasa flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 jar 500mL | 10 200 mL yá min | UP100H |
| 10 da 2000mL | 20 400 mL yá min. | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 da 20L | 0.2 4 L yá min | UIP2000hdT |
| 10 da 100L | 2 10 L yá min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 100 L yá min | UIP16000 |
| n.a. | mäs dätä | Cluster ar UIP16000 |
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Ot'a yá Referencias
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
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