Cavitación ultrasónica te' ts'a'abal
Le ondas ultrasónicas ti' ultrasonido ka'anal intensidad generan cavitación ti' le ts'a'abal. Le cavitación causa táanil extremos localmente, bey chooj ta'an ku líquido tak 1000 kilómetro leti' h, presiones tak 2000atm yéetel temperaturas tak 5000 Kelvin.
Tu yo'olal le cavitación ultrasónica
Le ken sonicando líquidos ti' altas intensidades, le sonoras ondas ba'ax ku propagan ti' medios ts'a'abal resultado alternando ciclos baja presión (rarefacción), yéetel tarifas dependiendo de le frecuencia yéetel ka'anal presión (compresión). Ichil le ciclo baja presión, le ondas ultrasónicas u ka'anal intensidad crean mejen burbujas u vacío wa u jool ti' le líquido. Ka le burbujas alcanzan jump'éel volumen ku ts'o'ok ma' u páajtal u múuch'ik le energía, colapsan violentamente ichil jump'éel ciclo ka'anal presión. Le Uláak ba'al denomina ku cavitación. Ichil le implosión jach elevadas (aprox. 5, 000 k'uj) yéetel presiones (aprox. 2, 000atm) ku alcanzan localmente. Implosión le burbuja cavitación xan ya'ala'al máaxo'ob máano'ob te' chooj ta'an líquidos ku tak velocidad u 280 m/s.
Le cavitación acústica (generada tumen ultrasonido potencia) crea condiciones localmente extremas, le llamados táanil sonomecánicos ka sonoquímicos. Debido a le k'iino'oba' táanil, le sonicación promueve reacciones químicas ku bisiko'ob jump'éelili' mayores rendimientos, asab velocidad reacción, túumben vías yéetel jump'éel asab eficiencia tuláakal.
Cavitación ultrasónica ti' le sonda cascatrodo ultrasonido UIP1000hdT (1000 vatios, 20 kHz) ti' jump'éel reactor vidrio.
Video u Cavitación Acústica
Aplicaciones cavitación
Le táanil ku páajtal utilizar ti' ts'a'abal ti' ya'ab procesos, je'ebix yo'osal mezcla yéetel mezcla, desaglomeración, U fresado ka desintegración le célula. Tu particular le ka'anal esquileo le líquido chooj ta'an causas u fisuras ti' le meyajo'ob le partícula yéetel le colisiones ichil partículas.
Jump'éel secuencia ka'anal velocidad (u le ti' le f) u fotogramas u ilustran le exfoliación sonomecánica ti' jump'éel escama grafito ichil ja' utilizando le UP200S, jump'éel ultrasonido 200W yéetel sonotrodo 3 mm. Le flechas muestran le kúuchil división (exfoliación) yéetel burbujas cavitación penetran ti' le división.
© Tyurnina et ti' le. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0 https://creativecommons.org/licenses)
Ti' máax ku yéetel to'on! Leti' k'áatiko'ob k!
Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators:
| Volumen lote | Tasa flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 u 500mL | 10 200 mL leti' min | UP100H |
| 10 u 2000mL | 20 400 mL leti' min. | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ti' 20L | 0.2 u 4 L leti' min | UIP2000hdT |
| 10 ti' 100L | 2 10 L leti' min | UIP4000hdT |
| N.a. | 10 100 L leti' min | UIP16000 |
| N.a. | asab nojoch | Cluster u UIP16000 |
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Literatura leti' 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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