Jakie zmiany chemiczne mogą wywołać ultradźwiękowy sprzęt sonochemiczny?

Jako środek fizyczny i narzędzie, technologia ultradźwiękowej obróbki chemicznej może wygenerować szereg niemal ekstremalnych warunków w ośrodku reakcji chemicznej. 

Energia ta może nie tylko stymulować lub wspomagać wiele reakcji chemicznych, przyspieszać reakcje chemiczne, ale także zmieniać pewne. Kierunek tych reakcji chemicznych powoduje nieoczekiwane skutki i cuda, czyli sonochemię. Chemia ultradźwiękowa może być stosowana w prawie wszystkich reakcjach chemicznych, takich jak ekstrakcja i separacja, synteza i degradacja, produkcja biodiesla, obróbka mikroorganizmów, degradacja toksycznych zanieczyszczeń organicznych, obróbka biodegradacyjna, biologiczne kruszenie komórek, dyspersja i koagulacja itp. Kolejną wyjątkową zaletą ultradźwiękowego sprzętu sonochemicznego jest to, że nie ma on ruchomych części, nie ma promieniowania elektromagnetycznego i jest bardzo prosty w instalacji i naprawie. 

Jest szczególnie odpowiedni do zastosowań w środowiskach o wysokim ciśnieniu, wysokiej temperaturze, środowiskach toksycznych i wybuchowych. Innym zastosowaniem ultradźwiękowego sprzętu sonochemicznego jest oczyszczanie ścieków oraz zapobieganie osadzaniu się kamienia i odkamienianie. Wielu ekspertów i naukowców przeprowadziło wiele badań i eksperymentów, które dowodzą, że fale ultradźwiękowe są skuteczne w zapobieganiu osadzaniu się kamienia i odkamienianiu rurociągów i urządzeń.

Ultradźwięki są szeroko stosowane w przemyśle produkcyjnym, takim jak zgrzewarki ultradźwiękowe, zgrzewarki ultradźwiękowe tworzyw sztucznych, maszyny do czyszczenia ultradźwiękowego itp. Prawa propagacji fal ultradźwiękowych w ośrodku, takie jak odbicie, załamanie, dyfrakcja i rozpraszanie, nie różnią się zasadniczo od praw słyszalnych fal dźwiękowych. Ale długość fali ultradźwięków jest bardzo krótka, tylko kilka centymetrów, a nawet kilka tysięcznych milimetra.

Działanie fal ultradźwiękowych zgrzewarki ultradźwiękowej może sprzyjać lub przyspieszać pewne reakcje chemiczne.

1. Czysta woda destylowana po obróbce ultradźwiękowej wytwarza nadtlenek wodoru;

2. Kwas azotawy powstaje w wyniku ultradźwiękowej obróbki wody rozpuszczonej w azocie;

3. Wodny roztwór barwnika zmieni kolor lub blaknie po obróbce ultradźwiękowej.

Występowaniu tych zjawisk zawsze towarzyszy kawitacja. Ultradźwięki mogą także przyspieszać procesy hydrolizy, rozkładu i polimeryzacji wielu substancji chemicznych, a ultradźwięki mają także istotny wpływ na procesy fotochemiczne i elektrochemiczne. Po obróbce ultradźwiękowej wodnych roztworów różnych aminokwasów i innych substancji organicznych charakterystyczne pasma widma absorpcji zniknęły i wykazywały jednolitą ogólną absorpcję, co wskazywało, że struktura molekularna została zmieniona przez kawitację.