原理介紹:
超聲波在液體媒質(zhì)中傳播時(shí),通過(guò)機(jī)械作用、空化作用和熱作用,產(chǎn)生力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和化學(xué)等一系列效應(yīng)。尤其是高功率的超聲波,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的空化作用,從而在局部形成瞬時(shí)高溫,高壓、真空和微射流。
超聲波技術(shù)作為一種物理手段和工具,能夠在化學(xué)反應(yīng)常用的介質(zhì)中產(chǎn)生一系列接近于極端的條件,這種能量不僅能夠激發(fā)或促進(jìn)許多化學(xué)反應(yīng)、加快化學(xué)反應(yīng)速度,甚至還可以改變某些化學(xué)反應(yīng)的方向,產(chǎn)生一些令人意想不到的效果和奇跡。一般認(rèn)為上述現(xiàn)象的發(fā)生主要源于超聲的機(jī)械作用和空化作用,是它們改變了反應(yīng)的條件和環(huán)境的結(jié)果。
1.聲化學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科,主要指利用超聲波來(lái)加速化學(xué)反應(yīng)或觸發(fā)新的反應(yīng)通道,以提高化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)率或獲取新的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。 聲化學(xué)反應(yīng)的主動(dòng)力來(lái)自聲空化,來(lái)自空化泡內(nèi)爆時(shí)伴隨發(fā)生的高溫(大于5 000K)、高壓(大于2.03×108Pa)、沖擊波或微射流等極端物理?xiàng)l件.
2.超聲化學(xué)的應(yīng)用 聲化學(xué)的應(yīng)用范圍很廣,大致可以歸納為9 大類,
它們是:生物化學(xué)、分析化學(xué)、催化化學(xué)、電化學(xué)、光化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、礦物化學(xué)處理、萃取與分離、合成與降解。
機(jī)械作用——將超聲波引入化學(xué)反應(yīng)體系,超聲波可使物質(zhì)作劇烈強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生單向力加速了物質(zhì)的傳遞、擴(kuò)散,在合適的范圍內(nèi)可代替機(jī)械攪拌,由于超聲波攪拌是從微觀角度產(chǎn)生,使得反應(yīng)物之間相互接觸碰撞的幾率極大的增加,所以就極大地加快了化學(xué)反應(yīng)的速率。
空化作用——在一些情況下,超聲效應(yīng)的產(chǎn)生則要與空化機(jī)制相聯(lián)系,聲空化是指在聲波作用下,存在于液體中的微小氣泡(空穴)所發(fā)生的一系列動(dòng)力學(xué)過(guò)程:振蕩、擴(kuò)大、收縮乃至崩潰。在發(fā)生空化處,液體局部的狀態(tài)發(fā)生很大的變化,會(huì)產(chǎn)生極端的高溫和高壓。為在一般條件下難以實(shí)現(xiàn)或不可能實(shí)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)提供了一種新的非常特殊的物理化學(xué)環(huán)境
催化化學(xué)反應(yīng)——
①高溫高壓條件有利于反應(yīng)物裂解成自由基和二價(jià)碳,形成更為活潑的反應(yīng)物種;
②沖擊波和微射流對(duì)固體表面(如催化劑)有解吸和清洗作用,可清除表面反應(yīng)產(chǎn)物或中間物及催化劑表面鈍化層;
③沖擊波可能破壞反應(yīng)物結(jié)構(gòu);
④分散反應(yīng)物系;
⑤超聲空蝕金屬表面,沖擊波導(dǎo)致金屬晶格的變形和內(nèi)部應(yīng)變區(qū)的形成,提高金屬的化學(xué)反應(yīng)活性;
⑥促使溶劑深入到固體內(nèi)部,產(chǎn)生所謂的夾雜反應(yīng);
⑦改善催化劑分散性。
型號(hào):JY-Y202G
適用行業(yè):
1、 生物行業(yè):如精油提取,天然色素提取,多糖提取、黃酮提取、生物堿提取、多酚提取、有機(jī)酸提取、油脂提取,
2、 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用:細(xì)胞粉碎,產(chǎn)品粉碎,物質(zhì)分散(懸浮液制備)和凝聚,
3、 化工行業(yè):超聲波乳化和勻化,超聲波凝膠液化,樹(shù)脂消泡。
4、 超聲波生物柴油生產(chǎn),在各種化工生產(chǎn)中明顯加速?gòu)?qiáng)化各類化學(xué)反應(yīng)。
5、 水處理行業(yè):污染水質(zhì)降解,如殺滅微生物等。
6、 食品和化妝品行業(yè):酒類淳化,化妝品顆粒細(xì)膩化,納米顆粒制取.
7、 石墨烯行業(yè):石墨烯的剝離,石墨烯分散,石墨烯納米顆粒制取。
工作方式:
利用聚焦探頭式大功率超聲波聲液體處理系統(tǒng)可以有兩種工作方式。
一、是被處理液體在正常的容器流通和反應(yīng)中,超聲波發(fā)射頭插入該液體中,發(fā)射超聲波。被處理的液體在容器中流過(guò),同時(shí)就被強(qiáng)烈的超聲波作用。反應(yīng)容器大小或溫度高低均可。一般而言,對(duì)同樣大小的容器,液體的流量越小,或在容器中停留的時(shí)間越長(zhǎng),超聲波作用的強(qiáng)度也越強(qiáng),當(dāng)然產(chǎn)量也越少。反之,控制超聲波作用時(shí)間越短,則超聲波作用強(qiáng)度