Введение в принцип:
Когда ультразвуковые волны распространяются в жидких средах, они производят ряд эффектов, таких как механика, тепло, оптика, электричество и химия, посредством механического воздействия, кавитационного действия и теплового воздействия. В частности, мощный ультразвук будет вызывать сильную кавитацию, тем самым создавая локально мгновенные высокие температуры, высокое давление, вакуум и микроструи.
В качестве физического средства и инструмента ультразвуковая технология может создавать ряд экстремальных условий в среде, обычно используемой в химических реакциях. Эта энергия может не только стимулировать или продвигать многие химические реакции, ускорять скорость химических реакций и даже изменять некоторые. Направление химической реакции производит некоторые неожиданные эффекты и чудеса. Обычно считается, что возникновение вышеупомянутого явления в основном связано с механическим воздействием и кавитацией ультразвука, которые являются результатом изменения условий реакции и окружающей среды.
1. Сонохимия - это возникающая междисциплинарная тема, которая в основном относится к использованию ультразвука для ускорения химических реакций или запуска новых каналов реакции для увеличения выхода химических реакций или получения новых продуктов химических реакций. Основная сила сонохимической реакции исходит от акустической кавитации, которая возникает в экстремальных физических условиях, таких как высокая температура (более 5000 К), высокое давление (более 2,03 × 108 Па), ударная волна или микроструи, которые сопровождают схлопывание кавитационных пузырьков. .
2. Применение сонохимии. Спектр применения сонохимии очень широк, и его можно условно разделить на 9 категорий:
Это: биохимия, аналитическая химия, каталитическая химия, электрохимия, фотохимия, химия окружающей среды, химическая обработка минералов, экстракция и разделение, синтез и разложение.

Механическое воздействие - введение ультразвуковых волн в систему химической реакции, ультразвуковые волны могут заставить вещество совершать сильное принудительное движение и создавать однонаправленную силу для ускорения переноса и диффузии вещества, и это может заменить механическое перемешивание в подходящем диапазоне. , потому что ультразвуковое перемешивание производится с микроскопической точки зрения, что значительно увеличивает вероятность контакта и столкновения между реагентами, поэтому оно значительно ускоряет скорость химических реакций.
Кавитация. В некоторых случаях возникновение ультразвуковых эффектов связано с механизмом кавитации. Акустическая кавитация относится к серии динамических процессов, создаваемых крошечными пузырьками (полостями), существующими в жидкости под действием звуковых волн. Процесс обучения: колебание, расширение, сжатие и даже коллапс. Когда возникает кавитация, локальное состояние жидкости сильно изменяется, что приводит к экстремально высокой температуре и высокому давлению. Обеспечивает новую и совершенно особую физическую и химическую среду для химических реакций, которые трудно или невозможно осуществить в обычных условиях.
Катализируйте химические реакции——
① Условия высокой температуры и высокого давления способствуют расщеплению реагентов на свободные радикалы и двухвалентный углерод, образуя более активные реакционные частицы;
②Ударная волна и микроструя обладают десорбционным и очищающим действием на твердые поверхности (например, катализаторы), которые могут удалять поверхностные продукты реакции или промежуточные продукты, а также пассивирующий слой на поверхности катализатора;
③ Ударная волна может разрушить структуру реагента;
④ Дисперсионная система реагентов;
⑤Ультразвуковая кавитация разъедает поверхность металла, а ударная волна вызывает деформацию металлической решетки и образование зон внутренней деформации, что улучшает химическую активность металла;
⑥ способствовать проникновению растворителя глубоко в твердое тело и вызвать так называемую реакцию включения;
⑦Улучшение дисперсии катализатора.