La principal aplicación de ultrasonidos Sonochemistry

La densidad de energía del campo de sonido ultrasónico en comparación con la densidad de energía en el cual se derrumba la burbuja de cavitación, la densidad de energía se amplía en trillones de veces, causando una enorme concentración de energía; el fenómeno de aceleración y Sonoluminiscencia causados por alta temperatura y alta presión generada por las burbujas de cavitación, es la única forma de energía e intercambio de material en sonochemistry. Por lo tanto, ultrasonida extracción química, producción de biodiesel, síntesis orgánica, tratamiento de microorganismos, la degradación de contaminantes orgánicos tóxicos, tarifa de la reacción química y el rendimiento, eficacia catalítica del catalizador, tratamiento biodegradable, ultrasonidos anti-fouling, biológica celular pulido, dispersión y cohesión armónica reacción química tiene un papel cada vez mayor.

1. Ultrasonido-realzada de las reacciones químicas.

   Ultrasonido mejora las reacciones químicas. La principal fuerza proviene de la función de cavitación del ultrasonido. El colapso del núcleo de cavitación produce local alta temperatura, alta presión y fuertes ondas de choque y micro-jets, proporcionando un entorno nuevo y muy especial de físico y químico para las reacciones químicas que son difíciles o imposibles de conseguir en condiciones normales.

2. Reacción catalítica ultrasónica

   Como un nuevo campo de investigación, reacción catalítica ultrasónica ha atraído más interés de los trabajadores de la industria. El papel de la ecografía en reacciones catalíticas es principalmente:
   

   (1) alta temperatura y alta presión son favorables para el craqueo de reactivos en los radicales libres y carbono divalente, formando especies reactivas más activas;

   (2) ondas de choque y micro-jets de desorción y limpieza efectos sobre las superficies sólidas (como catalizadores) y pueden eliminar productos de la reacción superficial o intermedios y capas de pasivación en la superficie del catalizador;

   (3) ondas de choque pueden dañar la estructura del reactivo

   (4) sistema de reacción dispersión;

   (5) la erosión de la superficie del metal cavitación, la onda de choque conduce a la deformación de la celosía metálica y la formación de la región de tensión interna, aumento de la reactividad química de los metales;

   6) para promover el disolvente en el interior sólido, dando lugar a la reacción de supuesta inclusión;

   (7) para mejorar la dispersión del catalizador, en la preparación del catalizador, irradiación ultrasónica, ultrasonida utilizada puede aumentar el área superficial del catalizador para que el componente activo más dispersión uniforme, mayor actividad catalítica.

3. Aplicación de ultrasonidos de alta potencia en producción de biodiesel

   La clave para la producción de biodiesel es la reacción de transesterificación catalítica de glicéridos de ácidos grasos con alcoholes inferiores tales como metanol, mientras que el ultrasonido tiene un papel importante en la mejora de la reacción de transesterificación, especialmente para la sistema de reacción heterogéneo puede mejorar considerablemente la mezcla (emulsión) el efecto y la promoción de la reacción de contacto intermolecular, por lo que la reacción originalmente fue requerida bajo condiciones de alta temperatura (alta presión), puede terminado a temperatura ambiente (o cerca de temperatura ambiente) y acortar el tiempo de reacción. El ultrasonido se utiliza para el proceso de transesterificación, pero también para la separación de la mezcla de reacción. Investigadores de la Universidad de estado de Mississippi en los Estados Unidos utilizan procesamiento ultrasónico para producir biodiesel. La producción de biodiesel supera 99% dentro de 5 minutos, mientras que sistemas de reactores por lotes convencional requieren más de una hora.