سونوشیمی (sonochemistry) به چه معنا است و دستگاه های التراسونیک چه نقشی در آن ایفا می کنند؟
سونوشیمی به چه معناست؟
فهم اثرات امواج التراسونیک در شکل گیری کاویتاسیون های آکوستیک در مایعات که خود منجر به شروع و یا افزایش فعالیت محلول ها می شود، سونوشیمی را به وجود می آورد که شاخه ای از علم شیمی است.
سونوشیمی چگونه بر روی واکنش های شیمیایی اثر می کند؟
- اثرات شیمایی التراسونیک ها از برهم کنش های مستقیم امواج التراسونیک با مولکول های محلول ها به دست نمی آیند.
- در حقیقت ساده ترین توضیح آن است که انتشار امواج صوتی با فرکانس های امواج التراسونیک دارای طول موجی هستند که بلندتر از پیوندها بین اتم های مولکول ها است، بنابراین، امواج صوتی نمیتوانند روی انرژی ارتعاشی پیوندها اثر بگذارند و بنابراین به طور مستقیم انرژی درونی مولکولها را افزایش نمیدهند.
- در مقابل، سونوشیمی به واسطه کاویتاسیون آکوستیک اثر خود را اعمال می کند: تشکیل، رشد، و انفجار حباب های جمع شده مایعات کار اصلی را انجام می دهند.
- حباب های متراکم شده، تقریبا به طور کامل عایق گرما هستند، از اینرو، میزان زیادی از انرژی درون حباب ها ایجاد می شود و این خود به میزان زیادی دما و فشار در واحد های میکروسکوپی تولید درون مایع می کند. این افزایش دما و فشار تحریک کننده مواد درون حباب هاست.
سونوشیمی چه اثراتی دارد؟
- ایجاد سونولومینسانس
- افزایش فعالیت های شیمیایی در محلول به خاطر تشکیل اولیه یا ثانویه واکنش های رادیکال
- به راه اندازی واکنش های شیمیایی
- افزایش خروجی واکنش ها
- افزایش کارامدی استفاده از انرژی
- تغییر مسیرهای واکنش
- عملکرد کاتالیزورهای انتقال فازی را بهبود می بخشد
- واکنشگرها و معرف های تکنیکی و یا خام را مورد استفاده قرار می دهد
- موجب فعالسازی فلزات و جامدات می شود
- فعالسازی مجدد معرف ها و یا کاتالیست ها را افزایش می دهد.