원리 소개:
초음파가 액체 매체에서 전파되면 기계적 작용, 캐비테이션 작용 및 열 작용을 통해 역학, 열, 광학, 전기 및 화학과 같은 일련의 효과를 생성합니다. 특히, 고출력 초음파는 강한 캐비테이션을 발생시켜 순간적인 고온, 고압, 진공 및 마이크로 제트를 국부적으로 형성합니다.
물리적 수단 및 도구로서 초음파 기술은 화학 반응에 일반적으로 사용되는 매체에서 일련의 극한 조건을 생성할 수 있습니다. 이 에너지는 많은 화학 반응을 자극하거나 촉진할 뿐만 아니라 화학 반응의 속도를 가속화할 뿐만 아니라 화학 반응의 방향을 일부 변경하여 예상치 못한 효과와 기적을 일으킵니다. 일반적으로 상기 현상의 발생은 주로 초음파의 기계적 작용과 캐비테이션에 의한 것으로 생각되며, 이는 반응 조건 및 환경의 변화에 ​​따른 결과이다.
1. Sonochemistry는 화학 반응을 가속화하거나 새로운 반응 채널을 유발하여 화학 반응의 수율을 높이거나 새로운 화학 반응 생성물을 얻기 위해 주로 초음파를 사용하는 것을 의미하는 새로운 학제 간 주제입니다. 초음파 화학 반응의 주요 동력은 고온(5,000K 이상), 고압(2.03×108Pa 이상), 충격파 또는 캐비테이션 기포의 내파를 수반하는 마이크로 제트와 같은 극한의 물리적 조건에서 오는 음향 캐비테이션에서 비롯됩니다. .
2. sonochemistry의 적용 sonochemistry의 적용 범위는 매우 광범위하며 대략 9가지 범주로 요약할 수 있습니다.
그들은 생화학, 분석 화학, 촉매 화학, 전기 화학, 광화학, 환경 화학, 광물 화학 처리, 추출 및 분리, 합성 및 분해입니다.

기계적 작용-화학 반응 시스템에 초음파를 도입하면 초음파가 물질을 격렬한 강제 운동으로 만들고 물질의 전달 및 확산을 가속화하기 위해 단방향 힘을 생성 할 수 있으며 적절한 범위에서 기계적 교반을 대체 할 수 있습니다 , 초음파 교반은 미시적인 관점에서 생성되기 때문에 반응물 사이의 접촉 및 충돌 가능성을 크게 증가시켜 화학 반응 속도를 크게 가속화합니다.
캐비테이션 - 경우에 따라 초음파 효과의 생성은 캐비테이션 메커니즘과 관련이 있습니다. 음향 캐비테이션은 음파의 작용으로 액체에 존재하는 작은 기포(공동)에 의해 생성되는 일련의 역학을 나타냅니다. 학습 과정: 진동, 팽창, 수축 및 붕괴. 캐비테이션이 발생하면 액체의 국부 상태가 크게 변하여 극도의 고온 및 고압이 발생합니다. 일반적인 조건에서 달성하기 어렵거나 불가능한 화학 반응을 위한 새롭고 매우 특별한 물리적 및 화학적 환경을 제공합니다.
화학 반응 촉진——
①고온과 고압의 조건은 반응물이 자유 라디칼과 2가 탄소로 분해되는 것을 촉진하여 보다 활성인 반응 종을 형성합니다.
②충격파 및 마이크로젯은 고체 표면(예: 촉매)에 탈착 및 세정 효과가 있어 표면 반응 생성물 또는 중간체 및 촉매 표면의 보호막을 제거할 수 있습니다.
③충격파는 반응물의 구조를 파괴할 수 있다.
④ 분산 반응 시스템;
⑤ 초음파 캐비테이션은 금속 표면을 부식시키고 충격파는 금속 격자의 변형과 내부 변형 영역의 형성을 유발하여 금속의 화학 반응 활성을 향상시킵니다.
⑥ 용매가 고체 깊숙이 침투하여 소위 포함 반응을 일으키도록 촉진합니다.
⑦촉매 분산을 향상시킨다.