quelle est la relation entre la chimie et la sonochimie magique
Qu’est-ce que la sonochimie ?
La sonochimie fait principalement référence à l'utilisation des ultrasons pour accélérer les réactions chimiques et améliorer le rendement chimique.
Interdisciplinaire. La réaction sonochimique ne résulte pas de l'interaction directe des ondes sonores avec des molécules de matière car dans les liquides
La longueur d'onde d'onde acoustique couramment utilisée est de 10 cm ~ 0,015 cm (correspondant à 15 kHz ~ 10 MHz), beaucoup plus grande que la règle moléculaire.
Degré. La réaction sonochimique est principalement due à la cavitation acoustique - la formation, l'oscillation, la croissance, le retrait jusqu'à l'effondrement de la cavité dans le liquide.
L'effondrement et les changements physiques et chimiques qu'il provoque. Le processus de cavitation acoustique liquide consiste à concentrer l’énergie du champ sonore et à la libérer rapidement.
le processus de. Lorsque la bulle de cavitation s’effondre, l’espace extrêmement petit (entre les nanosecondes et les microsecondes) se situe autour de la bulle de cavitation.
À l'intérieur, il produit une température élevée de 5 000 K ou plus (une température élevée est donc suffisante pour provoquer l'émission du milieu liquide et des bulles de cavitation).
Une pyrolyse se produit, qui déclenche une série de réactions radicalaires libres. Et une haute pression d'environ 5 × 107Pa, la température change
Le taux allant jusqu'à 109K/s s'accompagne d'une forte onde de choc et/ou d'un jet d'une vitesse de 400 km/h.
Une réaction chimique difficile, voire impossible à réaliser dans des conditions normales, fournit un nouvel effet très spécial.
L'environnement a ouvert une nouvelle voie chimique. Par conséquent, l’effet de cavitation peut directement provoquer une chimie dans les milieux liquides.
Réaction. Une discipline liée à ces réactions chimiques est appelée sonochimie, et certaines littératures sont également appelées soundification.
L'apprentissage de la chimie par ultrasons ou chimie des hautes énergies est la dernière discipline chimique indépendante du catalogue de la chimie.
Le contenu principal de la sonochimie est d'utiliser l'énergie de cavitation ultrasonique pour activer ou accélérer des réactions chimiques afin d'améliorer la production chimique.
Montant. En sonochimie, on utilise principalement des ondes ultrasonores de puissance de 20 kHz à 50 kHz, et l'échelle habituelle des réacteurs sonochimiques
Le degré est proche de la longueur d'onde de l'onde acoustique, de sorte que l'onde ultrasonore basse fréquence se propage peu d'atténuation dans le milieu, sur la paroi du récipient.
Une réflexion presque totale se produit et une intensité sonore suffisante provoque une forte perturbation de la surface du milieu liquide, de sorte qu'un champ réverbérant s'établit facilement dans le réacteur.
La cavitation ultrasonique fournit une forme d'énergie, telle que le temps d'action, la pression et l'énergie disponible pour chaque molécule.
La surface est complètement différente de certaines sources d'énergie traditionnelles telles que l'énergie lumineuse, l'énergie thermique et l'énergie des rayonnements ionisants.
Il existe quatre types de réactions sonochimiques, à savoir : les réactions chimiques courantes, les réactions redox en solutions aqueuses.
Devrait, la dégradation du polymère et la décomposition du solvant organique. Si nous discutons du mécanisme de la réaction sonochimique, alors
Souvent, toutes les réactions sonochimiques sont séparées en ondes ultrasonores pour accélérer la réaction chimique de la réaction, et seule l'application d'ondes ultrasonores
Deux grands types de réactions chimiques peuvent se produire.
Il existe de nombreux exemples de réactions sonochimiques appartenant au premier type, telles que l'hydrolyse des esters, l'hydrogénation de l'acétylène et de l'acétaldéhyde.
À l’origine, une réaction du carbonate de calcium avec un acide, une décomposition d’un composé diazoïque et une réaction utilisant un catalyseur solide.
Des exemples de ce dernier type de réaction sonochimique sont : la dégradation et la polymérisation de polymères, en tétrachloration.
L'iode est libéré de l'iodure dans des conditions de carbone, H2O2, HNO2 et HNO3 sont formés dans de l'eau saturée d'air, et un composé hydroxyaromatique ou similaire est formé dans une solution aqueuse d'un hydrocarbure aromatique.
Deuxièmement, l'application de la sonochimie
La sonochimie est l'une des frontières de la recherche chimique actuelle. Son développement attire l’attention de la communauté universitaire en chimie à l’échelle internationale. La technologie sonochimique devrait apporter des changements majeurs aux industries telles que les pesticides, les drogues synthétiques, les plastiques et les dispositifs microélectroniques, et fait donc l'objet d'une grande attention de la part de l'industrie de production chimique. À l'heure actuelle, la communauté chimique internationale estime que l'un des projets de pointe qui devraient être prioritaires dans la recherche chimique est le comportement chimique des substances dans des conditions extrêmes de haute température et d'ultra-haute pression, ce qui permet de comprendre les réactions chimiques, d'ouvrir de nouvelles voies et de rechercher de nouveaux matériaux. Il est certain que le développement de la science sonochimique apportera sûrement de nouveaux apports.
Les chimistes expérimentaux peuvent réaliser des ultrasons de puissance dans une gamme d'applications et s'attendre à tirer un ou plusieurs bénéfices de ces bénéfices, qui s'expriment généralement comme suit :
1. Accélérez la réaction chimique ou adoucissez les conditions de réaction requises.
2. Réactions sonochimiques Les exigences relatives aux spécifications des réactifs sont souvent réduites par rapport aux techniques générales.
3. La réaction est souvent initiée par ultrasons sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des réactifs.
4. Les étapes normalement requises dans la procédure de synthèse sont réduites.
5. Dans certains cas, la réaction peut être réalisée entièrement selon une autre voie.
Ce qui suit est une liste d'applications des ultrasons de puissance dans l'industrie chimique.
1. Galvanoplastie. L'application d'une irradiation ultrasonique au bain de placage augmente la vitesse de placage et empêche la chute du courant de placage.
En général, ce phénomène de chute de courant dû à la polarisation se produit toujours. Ultrasons de puissance pour l'électrochimie
Les avantages du processus sont les suivants :
(1) L'irradiation ultrasonique peut éliminer les bulles apparaissant à la surface de l'électrode à tout moment pour garantir un flux de courant sans entrave.
(2) Le jet produit par cavitation ultrasonique peut purifier en continu la surface de l'électrode pour maintenir son activité chimique.
(3) La cavitation ultrasonique peut perturber continuellement la couche de diffusion pour empêcher l’épuisement des ions.
(4) La perturbation ultrasonique fait passer davantage d’ions à travers la bicouche d’électrode pendant toute la réaction électrochimique.
2. Précipitation, cristallisation et atomisation. Le point commun des trois processus de précipitation, de cristallisation et d'atomisation est qu'ils sont tous
Les ultrasons puissants agissent sur le milieu liquide pour produire une manifestation d’une forme particulière de matériau. Dans plusieurs productions industrielles,
Il est souvent nécessaire de traiter des particules de matière particulièrement petites et uniformes. De nombreux faits prouvent que les ultrasons traitent de tels micro
Un outil très efficace pour les tablettes. Par exemple, dans les usines pharmaceutiques, pour la production d'agents en suspension pour injection orale ou sous-cutanée, il est nécessaire d'ajouter
Le travail est constitué de particules de matériau très petites et uniformes, l'une peut obtenir une suspension stable et l'autre est facile à absorber.
3. Séparation et filtration. Les méthodes de filtration conventionnelles entraînent souvent un colmatage du filtre, de sorte que la membrane filtrante doit être remplacée périodiquement. Il va sans dire que si vous évitez les blocages de filtrage et continuez à travailler en continu, cela apportera des avantages économiques évidents. Les faits montrent que l’application d’ultrasons puissants peut constituer une solution idéale à ce problème. L'irradiation ultrasonique est utilisée pour améliorer le processus de filtration principalement sous deux aspects : l'un est que l'irradiation ultrasonique provoquera l'agglomération des fines particules, accélérant ainsi la filtration ; Deuxièmement, l'irradiation ultrasonique fournit une énergie de vibration suffisante au système, de sorte qu'une partie des particules reste en suspension, offrant ainsi un passage plus libre pour la séparation des solvants.
Troisièmement, l'avenir de la sonochimie
Dans les années 1920, au laboratoire de chimie de l'université de Princeton, la première fois que les ultrasons ont été découverts
L'hydrolyse du sulfate de diméthyle et la réaction du sulfite pour réduire l'iodate de potassium, mais n'ont pas causé le poids des chimistes
Vision. Au milieu des années 1980, la sonochimie est devenue la même que la thermochimie, la photochimie et l'électrochimie.
La nouvelle branche de la chimie a surgi sur la scène internationale et s'est développée rapidement.
Du 8 au 11 avril 1986, le premier symposium international sur la chimie acoustique s'est tenu à l'Université de Warwick, au Royaume-Uni.
Ouvert, marquant que la sonochimie a occupé un domaine de la science et de la technologie modernes après une courte période de renouveau
Lieu du terrain. Le 14 avril de la même année, le « Times » britannique écrivait : « Une nouvelle révolution industrielle est en vue.
Il révolutionnera les techniques traditionnelles de production de plastiques, de détergents, de produits pharmaceutiques et agrochimiques, et sera sans précédent.
Les avantages sont la sécurité (ne nécessitant pas de conditions de température et de pression élevées dans la production actuelle) et le faible coût (seule une quantité minimale d'énergie est consommée).
la quantité). ... C'est ce qu'on appelle une nouvelle branche de la science en sonochimie.'
L’essor de la sonochimie a non seulement suscité de grandes inquiétudes dans l’industrie chimique, mais a également inspiré l’approfondissement de l’industrie chimique.
Intéressant. En 1986, lors de la conférence nationale de l'American Chemical Society (ACS) à Anaheim, « Les métaux organiques
Le contenu principal du thème de la technologie des hautes énergies en chimie est la sonochimie ; en 1987, la Royal Society of Chemistry
Spécialisé dans le groupe de sonochimie; la même année à l'Université de Savoie en France, sur « Nouvelle synthèse en chimie organique »
Le groupe d'étude spécial EUCHEM sur la méthodologie considère la sonochimie comme une partie importante de celle-ci ;
20 entreprises publiques ont signé un contrat pour créer un « club de chimie saine » afin de soutenir économiquement la recherche sonochimique.
La sonochimie retient de plus en plus l'attention des chimistes du 21e siècle. Cette discipline émergente de la chimie est
La valeur est jeune et s'est étendue au domaine des applications industrielles. La chimie sonore magique arrondira définitivement nos rêves.
