原則の導入:
液体媒体で超音波が伝播するとき、機械的、熱的、光学的、電気的および化学的効果のシリーズは、機械的、キャビテーションおよび熱的作用によって生成される。特に、高出力超音波は強力なキャビテーション効果を生み出し、瞬時に高温、高圧、真空、マイクロジェットを局所的に形成します。
物理的な手段やツールの一種として、超音波技術は、化学反応の一般的に使用される媒体で極端に近い条件のシリーズを生成することができます。このエネルギーは、多くの化学反応を刺激または促進するだけでなく、化学反応をスピードアップするだけでなく、いくつかの化学反応の方向を変更し、いくつかの予期しない効果や奇跡を生成することができます。一般に、上記現象は、反応条件や環境の変化の結果である超音波の機械的およびキャビテーション効果によるものであると考えられています。
1. ソノケミストリーは、主に化学反応を促進したり、化学反応の収率を向上させるか、新しい化学反応生成物を得るために新しい反応チャネルをトリガするために超音波の使用を指す新しい学際的な対象です。音響化学反応の主な力は、音響キャビテーションと高温(5000K以上)、高圧(2.03以上×10 8 PA)、衝撃波またはマイクロジェットなどの極端な物理的条件から来る
2.ソノケミストリーの適用は、9つのカテゴリに分類することができ、非常に広いです
生化学、分析化学、触媒化学、電気化学、光化学、環境化学、鉱物化学処理、抽出と分離、合成、分解。
機械的作用 - 超音波は化学反応系に導入されます。超音波は、材料が激しく動き、一方向の力を生成することができ、材料の伝達と拡散を加速することができます。適切な範囲で機械的撹拌を置き換えることができます。マイクロ角度から超音波撹拌が行なわれ、反応物同士の接触や衝突の確率が大きく上昇するため、対応する速度で化学反応が大きく加速する。
キャビテーション - 場合によっては、超音波効果の生成は、キャビテーション機構に関連しています。音響キャビテーションは、一連の動的プロセスを指します:振動、膨張、収縮、さらには音波の作用の下で液体中の小さな気泡(穴)の崩壊。キャビテーションが発生すると、液体の局所状態が大きく変化し、極端な高温と高圧が得られます。これは、一般的な条件下で実現することは困難または不可能である化学反応のための新しい、非常に特殊な物理的および化学的環境を提供します
触媒化学反応—
(1) 高温高圧は、反応物質をフリーラジカルおよび二価炭素に分解して、より活発な反応種を形成するのに有利である。
(2)衝撃波とマイクロジェットは、固体表面(触媒など)を脱曲して洗浄し、触媒表面上の表面およびパッシベーション層上の反応生成物または中間体を除去することができる。
(3) 衝撃波が反応物の構造を破壊する可能性がある。
(4) 分散反応系
(5)金属表面の超音波キャビテーションの浸食、衝撃波は、金属格子の変形と金属の化学反応活性を向上させる内部歪み帯の形成につながります。
(6)溶媒を固体の奥深くに入れ、いわゆる封入反応を起こさせる。
(7)触媒の分散が改善された。