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¿Cuál es la relación entre la química y la sonoquímica mágica?

Vistas:22     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2019-07-15      Origen:Sitio

¿Cuál es la relación entre la química y la sonoquímica mágica?



  1. ¿Qué es la sonoquímica?

La llamada sonoquímica se refiere principalmente al uso de ultrasonidos para acelerar las reacciones químicas y mejorar el rendimiento químico.

Interdisciplinario La reacción sonoquímica no se debe a la interacción directa de las ondas sonoras con las moléculas de materia, porque en los líquidos

La longitud de onda de onda acústica comúnmente utilizada es de 10 cm ~ 0.015 cm (correspondiente a 15 kHz ~ 10 MHz), mucho más grande que la regla molecular.

La licenciatura. La reacción sonoquímica se debe principalmente a la cavitación acústica: la formación, la oscilación, el crecimiento, la contracción al colapso de la cavidad en el líquido.

Colapso, y los cambios físicos y químicos causados ​​por él. El proceso de cavitación acústica líquida es concentrar la energía del campo de sonido y liberarla rápidamente.

el proceso de. Cuando la burbuja de cavitación colapsa, el espacio extremadamente pequeño (entre nanosegundos y microsegundos) está alrededor de la burbuja de cavitación.

En el interior, produce una temperatura alta de 5000 K o más (por lo que una temperatura alta es suficiente para provocar la emisión del medio líquido y las burbujas de cavitación

Se produce pirólisis, que desencadena una serie de reacciones de radicales libres. Y una alta presión de aproximadamente 5 × 107Pa, la temperatura cambia

La velocidad de hasta 109K / s va acompañada de una fuerte onda de choque y / o un jet con una velocidad de 400 km por hora.

Una reacción química que es difícil o imposible de lograr en condiciones normales proporciona una nueva y muy especial

El medio ambiente ha abierto un nuevo canal químico. Por lo tanto, el efecto de cavitación puede causar directamente química en medios líquidos.

Reacción. Una disciplina relacionada con estas reacciones químicas se llama sonoquímica, y algunas literaturas también se llaman sonificación.

Aprender química ultrasónica o química de alta energía es la última disciplina de química independiente en el catálogo de química.

El contenido principal de la sonoquímica es utilizar energía de cavitación ultrasónica para activar o acelerar las reacciones químicas para mejorar la producción química.

Cantidad. En sonoquímica, se utilizan principalmente ondas ultrasónicas de potencia de 20 kHz a 50 kHz, y la escala del reactor sonoquímico habitual

El grado está cerca de la longitud de onda de la onda acústica, de modo que la onda ultrasónica de baja frecuencia propaga poca atenuación en el medio, en la pared del contenedor.

Casi todo el reflejo ocurre, y una intensidad de sonido suficiente hace que la superficie del medio líquido se altere severamente, de modo que un campo reverberante se establezca fácilmente en el reactor.

La cavitación ultrasónica proporciona una forma de energía, como el tiempo de acción, la presión y la energía disponibles para cada molécula.

La superficie es completamente diferente de algunas fuentes de energía tradicionales, como la energía de la luz, la energía térmica y la energía de radiación ionizante.

Hay cuatro tipos de reacciones sonoquímicas, que son: reacciones químicas comunes, reacciones redox en soluciones acuosas.

Debería, la degradación del polímero y la descomposición del disolvente orgánico. Si discutimos el mecanismo de la reacción sonoquímica, entonces

A menudo, todas las reacciones sonoquímicas se separan en ondas ultrasónicas para acelerar la reacción química de la reacción, y solo la aplicación de ondas ultrasónicas.

Hay dos tipos principales de reacciones químicas que pueden ocurrir.

Hay muchos ejemplos de reacciones sonoquímicas que pertenecen al primer tipo, como la hidrólisis de ésteres, la hidrogenación de acetileno y acetaldehído.

Originalmente, una reacción de carbonato de calcio con un ácido, la descomposición de un compuesto diazo y una reacción con un catalizador sólido.

Ejemplos del último tipo de reacción sonoquímica son: degradación y polimerización de polímeros, en tetraclorinación.

El yodo se libera del yoduro en condiciones de carbono, se forman H2O2, HNO2 y HNO3 en agua saturada con aire, y se forma un compuesto hidroxiaromático o similar en una solución acuosa de un hidrocarburo aromático.

Segundo, la aplicación de la sonoquímica.

La sonoquímica es una de las fronteras de la investigación química actual. Su desarrollo está atrayendo la atención de la comunidad académica química a escala internacional. Se espera que la tecnología sonoquímica traiga cambios importantes a las industrias, como pesticidas, drogas sintéticas, plásticos y dispositivos microelectrónicos, y por lo tanto está recibiendo una gran atención de la industria de producción química. En la actualidad, la comunidad química internacional cree que uno de los proyectos de vanguardia que debe tener prioridad en la investigación química es el comportamiento químico de las sustancias en condiciones extremas de alta temperatura y presión ultra alta, lo que ayuda a comprender las reacciones químicas, abiertas nuevas formas y buscar nuevos materiales. Es cierto que el desarrollo de la ciencia sonoquímica seguramente tendrá nuevas contribuciones.


Los químicos experimentales pueden realizar ultrasonidos de potencia en una variedad de aplicaciones y esperan obtener uno o varios beneficios de estos beneficios, que generalmente se expresan como:

1. Acelere la reacción química o suavice las condiciones de reacción requeridas.

2. Reacciones ecoquímicas Los requisitos para las especificaciones de reactivos a menudo se reducen en comparación con las técnicas generales.

3. La reacción a menudo se inicia por ultrasonido sin la necesidad de agregar reactivos.

4. Los pasos que normalmente se requieren en el procedimiento de síntesis se reducen.

5. En algunos casos, la reacción puede llevarse a cabo completamente de acuerdo con otra ruta.


La siguiente es una lista de aplicaciones de ultrasonido de potencia en la industria química.

1. Galvanoplastia. La aplicación de irradiación ultrasónica al baño de revestimiento aumenta la velocidad de revestimiento y evita que la corriente de revestimiento caiga.

En general, este fenómeno de caída de corriente debido a la polarización siempre ocurre. Ultrasonido de potencia para electroquímica

Los beneficios del proceso son los siguientes:

(1) La irradiación ultrasónica puede eliminar las burbujas que aparecen en la superficie del electrodo en cualquier momento para garantizar un flujo de corriente sin obstáculos.

(2) El chorro producido por cavitación ultrasónica puede purificar continuamente la superficie del electrodo para mantener su actividad química.

(3) La cavitación ultrasónica puede perturbar continuamente la capa de difusión para evitar el agotamiento de iones.

(4) La perturbación ultrasónica hace que pasen más iones a través de la bicapa de electrodos durante toda la reacción electroquímica.

2. Precipitación, cristalización y atomización. La característica común de los tres procesos de precipitación, cristalización y atomización es que todos son

El ultrasonido de potencia actúa sobre el medio líquido para producir una manifestación de una forma particular de material. En varias producciones industriales,

A menudo es necesario procesar partículas de materia particularmente pequeñas y uniformes. Muchos hechos demuestran que el ultrasonido está procesando tales micro

Una herramienta muy efectiva para tabletas. Por ejemplo, en fábricas farmacéuticas, para la producción de agentes de suspensión para inyección oral o subcutánea, se requiere agregar

El trabajo consiste en partículas de material muy pequeñas y uniformes, una puede obtener una suspensión estable y la otra es fácil de absorber.

3. Separación y filtración. Los métodos de filtración convencionales a menudo tienen taponamiento del filtro, por lo que la membrana del filtro debe reemplazarse periódicamente. No hace falta decir que si evita el bloqueo de filtrado y sigue trabajando continuamente, traerá obvios beneficios económicos. Los hechos muestran que la aplicación de ultrasonido de potencia puede proporcionar una solución ideal para este problema. La irradiación ultrasónica se utiliza para mejorar el proceso de filtración principalmente en dos aspectos: uno es que la irradiación ultrasónica hará que las partículas finas se aglomeren, acelerando así la filtración; en segundo lugar, la irradiación ultrasónica proporciona suficiente energía de vibración al sistema, de modo que parte de las partículas permanecen suspendidas, proporcionando más paso libre para la separación del disolvente.

Tercero, el futuro de la sonoquímica.

En la década de 1920, en el Laboratorio Químico de la Universidad de Princeton, la primera vez que se descubrió el ultrasonido

La hidrólisis del sulfato de dimetilo y la reacción del sulfito para reducir el yodato de potasio, pero no causaron el peso de los químicos.

Visión. A mediados de la década de 1980, la sonoquímica se convirtió en lo mismo que la termoquímica, la fotoquímica y la electroquímica.

La nueva rama de la química ha surgido en el ámbito internacional y se ha desarrollado rápidamente.

Del 8 al 11 de abril de 1986, se convocó el primer Simposio Internacional sobre Química Acústica en la Universidad de Warwick, Reino Unido.

Abierto, lo que indica que la sonoquímica ha ocupado un campo de la ciencia y la tecnología modernas después de un breve período de reactivación.

Lugar de la tierra. El 14 de abril del mismo año, el británico "Times" escribió: & quot; Una nueva revolución industrial está a la vista.

Revolucionará las técnicas tradicionales de producción de plásticos, detergentes, productos farmacéuticos y agroquímicos, y no tendrá paralelo.

Las ventajas son la seguridad (que no requiere condiciones de alta temperatura y alta presión en la producción actual) y bajo costo (solo se consume la mínima cantidad de energía)

la cantidad). ... Esto se llama una nueva rama de la ciencia en sonoquímica ".

El auge de la sonoquímica no solo ha despertado una gran preocupación en la industria química, sino que también ha inspirado la profundización de la industria química.

Interesante. En 1986, en la Conferencia Nacional de la American Chemical Society (ACS) en Anaheim, `` Metales orgánicos

El contenido principal del tema de la tecnología de alta energía en química es la sonoquímica; en 1987, la Royal Society of Chemistry

Especializado en el grupo de sonoquímica; en el mismo año en la Universidad de Saboya en Francia, en "Nueva síntesis en química orgánica"

El Grupo de Estudio Especial de Metodología EUCHEM toma la sonoquímica como una parte importante de ella;

20 empresas estatales firmaron un contrato para establecer un "club de química sólida" para apoyar económicamente la investigación sonoquímica.

La sonoquímica está ganando cada vez más atención de los químicos en el siglo XXI. Esta emergente disciplina química es

El valor es joven y se ha expandido al campo de la aplicación industrial. La mágica química del sonido definitivamente redondeará nuestros sueños.


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