Welche chemischen Veränderungen können sonochemische Ultraschallgeräte bewirken?

Als physikalisches Mittel und Werkzeug kann die chemische Ultraschallbehandlungstechnologie eine Reihe nahezu extremer Bedingungen im Medium chemischer Reaktionen erzeugen. 

Diese Energie kann nicht nur viele chemische Reaktionen anregen oder fördern, chemische Reaktionen beschleunigen, sondern auch bestimmte Richtungen ändern. Die Richtung dieser chemischen Reaktionen erzeugt einige unerwartete Effekte und Wunder, was Sonochemie ist. Ultraschallchemie kann auf fast alle chemischen Reaktionen angewendet werden, wie z. B. Extraktion und Trennung, Synthese und Abbau, Biodieselproduktion, Behandlung von Mikroorganismen, Abbau toxischer organischer Schadstoffe, biologische Abbaubehandlung, Zerkleinerung biologischer Zellen, Dispersion und Koagulation usw. Ein weiterer herausragender Vorteil sonochemischer Ultraschallgeräte besteht darin, dass sie keine beweglichen Teile und keine elektromagnetische Strahlung haben und sehr einfach zu installieren und zu reparieren sind. 

Es eignet sich besonders für Anwendungen in Umgebungen mit hohem Druck, hoher Temperatur, toxischen und explosiven Umgebungen. Eine weitere Anwendung von sonochemischen Ultraschallgeräten liegt im Bereich der Abwasserbehandlung sowie der Verhinderung und Entkalkung von Ablagerungen. Viele Experten und Wissenschaftler haben zahlreiche Forschungen und Experimente durchgeführt, die belegen, dass Ultraschallwellen wirksam gegen Kalkablagerungen und Entkalkung von Rohrleitungen und Geräten wirken.

Ultraschall ist in der industriellen Fertigungsindustrie weit verbreitet, beispielsweise in Ultraschallschweißmaschinen, Ultraschall-Kunststoffschweißmaschinen, Ultraschallreinigungsmaschinen usw. Die Ausbreitungsgesetze von Ultraschallwellen im Medium, wie Reflexion, Brechung, Beugung und Streuung, unterscheiden sich nicht grundsätzlich von den Gesetzen hörbarer Schallwellen. Allerdings ist die Wellenlänge des Ultraschalls sehr kurz, nur wenige Zentimeter oder sogar ein paar Tausendstel Millimeter.

Durch die Einwirkung der Ultraschallwellen des Ultraschallschweißgeräts können bestimmte chemische Reaktionen gefördert oder beschleunigt werden.

1. Reines destilliertes Wasser erzeugt nach der Ultraschallbehandlung Wasserstoffperoxid;

2. Salpetrige Säure entsteht nach der Ultraschallbehandlung von in Stickstoff gelöstem Wasser;

3. Die wässrige Farbstofflösung verändert nach der Ultraschallbehandlung ihre Farbe oder verblasst.

Das Auftreten dieser Phänomene geht immer mit Kavitation einher. Ultraschall kann auch die Hydrolyse-, Zersetzungs- und Polymerisationsprozesse vieler chemischer Substanzen beschleunigen und hat auch einen erheblichen Einfluss auf photochemische und elektrochemische Prozesse. Nach der Ultraschallbehandlung wässriger Lösungen verschiedener Aminosäuren und anderer organischer Substanzen verschwanden die charakteristischen Absorptionsspektralbanden und zeigten eine gleichmäßige allgemeine Absorption, was darauf hinwies, dass die Molekülstruktur durch Kavitation verändert wurde.