Sonokemisk Reaction Syntes

Sonochemistry är tillämpningen av ultraljud för kemiska reaktioner och processer. Mekanismen orsakar sonokemisk effekter i vätskor är fenomenet akustisk kavitation.

Hielscher ultraljud laboratorium och industriella enheter används i ett brett spektrum av sonochemical processer. Ultraljud kavitation intensifierar och snabbar upp kemiska reaktioner såsom syntes och katalys.

sonokemisk reaktioner

Följande sonokemisk effekter kan observeras i kemiska reaktioner och processer:

  • ökning av reaktionshastigheten
  • ökning av reaktionsutgångs
  • effektivare energianvändning
  • sonokemisk metoder för omkoppling av reaktionsvägen
  • prestandaförbättring av fasöverföringskatalysatorer
  • undvikande av fasöverföringskatalysatorer
  • användning av råa eller tekniska reagens
  • aktivering av metaller och fasta ämnen
  • öka i reaktivitet av reagenser eller katalysatorer (klicka här för att läsa mer om ultraljud hjälp katalys)
  • förbättring av partikelsyntes
  • beläggning av nanopartiklar

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud homogeizers installerade som kluster av 7x UIP1000hdT (7x 1kW)

7 ultraljud homogenisatorer av modell UIP1000hdT (7x 1kW ultraljud kraft) installerad som kluster för sonokemiska reaktioner i industriell skala.

Ultrasonic Kavitation i vätskor

Kavitation, det vill säga bildning, tillväxt och implosiv kollaps av bubblor i en vätska. Kavitationskollaps ger intensiv lokal uppvärmning (~ 5000 K), höga tryck (~ 1000 atm) och enorma värme- och kylhastigheter (>109 K / sek) och flytande strålströmmar (~ 400 km / h). (Suslick 1998)

Kavitation med hjälp av UIP1000hd:

Denna video visar ultraljud / akustisk kavitation i vatten - som genereras av Hielscher UIP1000. Ultraljud kavitation används för många flytande applikationer.

Ultraljud kavitation i vätskor med UIP1000

Kavitationsbubblor är vakuum bubblor. Vakuumet skapas av en snabb rörlig yta på ena sidan och en inert vätska på den andra. De resulterande tryckskillnader tjänar till att övervinna de kohesions- och vidhäftningskrafterna i vätskan.

Kavitation kan produceras på olika sätt, såsom Venturi munstycken, högtrycks munstycken, hög hastighet rotation, eller ultraljud givare. I alla dessa system den ingående energin omvandlas till friktion, turbulenser, vågor och kavitation. Fraktionen av input energi som omvandlas till kavitation beror på flera faktorer som beskriver förflyttning av kavitation genererar utrustning i vätskan.

Intensiteten i accelerationen är en av de viktigaste faktorerna som påverkar en effektiv omvandling av energi till kavitation. Högre acceleration skapar högre tryckskillnader. Detta i sin tur ökar sannolikheten för skapandet av vakuum bubblor i stället för att skapa vågor som utbreder sig genom vätskan. Sålunda är högre accelerationen desto högre bråkdel av den energi som omvandlas till kavitation. I händelse av en ultraljudsomvandlare, är intensiteten av accelerations beskrivs av amplituden av oscillationen.

Högre amplituder resulterar i en effektivare skapande av kavitation. Industriella enheter av Hielscher Ultrasonics kan skapa amplituder på upp till 115 μm. Dessa höga amplituder möjliggör ett kraftöverföringsförhållande som i sin tur tillåter att skapa höga effektdensiteter på upp till 100 W / cm³.

Förutom den intensitet, bör vätskan accelereras i ett sätt att skapa minimala förluster i form av turbulens, friktion och våg generation. För detta är det optimala sättet en ensidig färdriktning.

Ultraljud används på grund av dess effekter på processer, till exempel:

  • framställning av aktiverade metaller genom reduktion av metallsalter
  • generering av aktiverade metaller genom sonikering
  • sonokemisk syntes av partiklar genom utfällning av metall (Fe, Cr, Mn, Co) oxider, t.ex. för användning som katalysatorer
  • impregnering av metaller eller metallhalogenider på bärare
  • beredning av aktiverade metall-lösningar
  • reaktioner som innefattar metaller via in situ-genererade organoelement arter
  • reaktioner som involverar icke-metalliska fasta ämnen
  • kristallisation och utfällning av metaller, legeringar, zeoliter och andra fasta ämnen
  • modifiering av ytan morfologi och partikelstorlek genom höghastighetsinterpartikelkollisioner
    • bildningen av amorfa nanostrukturerade material, inklusive stor ytarea övergångsmetaller, legeringar, karbider, oxider och kolloider
    • agglomerering av kristaller
    • utjämning och avlägsnande av passiverande oxidbeläggning
    • mikromanipulation (fraktionering) av små partiklar
  • dispersion av fasta ämnen
  • beredning av kolloider (Ag, Au, Q stora CdS)
  • interkalering av gästmolekyler i värd oorganiska skiktade fasta ämnen
  • sonochemistry av polymerer
    • nedbrytning och modifiering av polymerer
    • syntes av polymerer
  • sonolys av organiska föroreningar i vatten
Ultraljud är känt för att förbättra transesterifiering reaktioner därmed ge t.ex. högre metylestrar och polyoler. Hielscher Ultrasonics tillverkar industriella ultraljud sonder och reaktorer för höga genomströmningar.

Ultraljud reaktor med 16,000 watt för sonokemiskt förbättrad inline transesterifiering.

sonokemisk Equipment

De flesta av de nämnda sonokemisk processer kan eftermonteras arbeta inline. Vi ska vara glada att hjälpa dig att välja sonokemisk utrustning för dina behandlingsbehov. För forskning och för testning av processer som vi rekommenderar våra laboratorium enheter eller UIP1000hdT ställa in.

Om så krävs, FM och ATEX certifierad ultraljudsanordningar och reaktorer (t.ex. UIP1000-Exd) Finns tillgängliga för sonication av brandfarliga kemikalier och produktformuleringar i farliga miljöer.

Ultrasonic Kavitation Förändringar ringöppningsreaktioner

Ultrasonication är en alternativ mekanism för värme, tryck, ljus eller elektricitet för att initiera kemiska reaktioner. Jeffrey S. MooreCharles R. Hickenboth, och deras team på Kemi fakulteten vid University of Illinois i Urbana-Champaign begagnade ultraljudseffekt för att utlösa och manipulera ringöppningsreaktioner. Under ultraljudsbehandling, de kemiska reaktionerna genererade produkter skiljer sig från de som förutsagts av omlopps symmetri regler (Nature 2007, 446, 423). Gruppen kopplad mekaniskt känsliga 1,2-disubstituerade bensocyklobuten isomerer till två polyetylenglykolkedjor, tillämpas ultraljudsenergi, och analyserades de bulklösningar genom att använda C13 kärnmagnetisk resonansspektroskopi. Spektra visade att både cis- och trans-isomerer ger samma ringöppnade produkten, den som förväntas från trans-isomeren. Medan värmeenergi förorsakar slumpvis Brownsk rörelse av reaktanterna, ger den mekaniska energin av ultrasonication en riktning till atomära rörelser. Därför, kaviterande effekter direkt effektivt energin genom silning molekylen, omforma den potentiella energin ytan.

Ultraljud förbättrar bottom-up syntesen av nanopartiklar.

Ultraljudsatorer av sondtyp som UP400St intensifiera syntesen av nanopartiklar. Den sonokemiska vägen är enkel, effektiv, snabb och fungerar med giftfria kemikalier under milda förhållanden.

Högpresterande ultrasonicators för Sonochemistry

Hielscher Ultrasonics levererar ultraljud processorer för labb och industri. Alla Hielscher ultrasonicators är mycket kraftfulla och robusta ultraljud maskiner och byggd för kontinuerlig 24/7 drift under full belastning. Digital kontroll, programmerbara inställningar, temperaturövervakning, automatisk dataprotokollering och fjärrkontroll av webbläsare är bara några funktioner i Hielscher ultrasonicators. Designad för hög prestanda och bekväm drift, användare värdesätter säker och enkel hantering av Hielscher Ultrasonics utrustning. Hielscher industriella ultraljud processorer levererar amplituder på upp till 200μm och är idealiska för tunga applikationer. För ännu högre amplituder, anpassade ultraljud sonotrodes finns tillgängliga.
Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
1 till 500 ml 10 till 200 ml / min UP100H
10 till 2000 ml 20 till 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 till 20L 0.2 till 4L / min UIP2000hdT
10 till 100 liter 2 till 10 1 / min UIP4000hdT
n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
n.a. större kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljudprocessorer, applikationer och pris. Vi kommer gärna att diskutera din process med dig och att erbjuda dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav!









Observera att våra Integritetspolicy.


Ultraljud hög skjuvning homogenisatorer används i labb, bänk-top, pilot och industriell bearbetning.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandning av applikationer, spridning, emulgering och utvinning på labb, pilot och industriell skala.


Högpresterande ultraljud! Hielschers produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta labb ultrasonicator över bänkenheter till fullindustriella ultraljudssystem.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.