L'applicazione iniziale di l'ultrasound in a biochimica deve esse smash the cell wall with ultrasound per liberà u so cuntenutu.Studi successivi anu dimustratu chì l'ultrasound di bassa intensità pò prumove u prucessu di reazzione biochimica.Per esempiu, l'irradiazione ultrasonica di a basa di nutrienti liquidu pò aumentà a rata di crescita di e cellule d'alga, cusì cresce a quantità di proteina prodotta da queste cellule da trè volte.

In cunfrontu cù a densità energetica di u colapsu di a bolla di cavitation, a densità di l'energia di u campu di sonu ultrasonicu hè stata allargata da trilioni di volte, risultatu in una cuncentrazione enormosa di energia;Fenomeni Sonochemical è sonoluminescence causatu da alta temperatura è prissioni pruduciutu da bolle cavitation sò formi unichi di scambii energia è materiale in sonochemistry.Per quessa, l'ultrasound ghjoca un rolu sempre più impurtante in l'estrazione chimica, a produzzione di biodiesel, a sintesi organica, u trattamentu microbicu, a degradazione di l'inquinanti organici tossici, a velocità di a reazione chimica è u rendiment, l'efficienza catalitica di u catalizzatore, u trattamentu di biodegradazione, a prevenzione è a rimozione di scala ultrasonica, a frantumazione di cellule biologiche. , dispersion è agglomeration, è riazzioni sonochemical.

1. reazzione chimica rinfurzata ultrasonic.

Ultrasound reazzione chimica rinfurzata.A forza motrice principale hè a cavitazione ultrasonica.U colapsu di u core bubble cavitating pruduce alta temperatura lucale, alta pressione è forti impattu è micro jet, chì furnisce un ambiente fisicu è chimicu novu è assai spiciali per riazzioni chimichi chì sò difficiuli o impussibili di ottene in cundizioni nurmali.

2. Ultrasonic reazzione catalytic.

Cum'è un novu campu di ricerca, a reazione catalitica ultrasonica hà attiratu più è più interessu.L'effetti principali di l'ultrasound nantu à a reazione catalitica sò:

(1) L'alta temperatura è l'alta pressione conducenu à u cracking di reactants in radicali liberi è carbonu divalenti, furmendu spezie di reazione più attivu;

(2) L'onda di scossa è u micru jet anu effetti di desorption è di pulizia nantu à a superficia solida (cum'è catalizzatore), chì ponu caccià i prudutti di reazzione di a superficia o l'intermedii è a strata di passivazione di a superficia di catalyseur;

(3) L'onda di scossa pò distrughje a struttura di u reattivu

(4) Sistema di reactante disperse;

(5) A cavitation ultrasonica erode a superficia di u metale, è l'onda di scossa porta à a deformazione di u lattice metallicu è a furmazione di a zona di strain internu, chì migliurà l'attività di reazzione chimica di u metallu;

6) Promuvà u solvente per penetrà in u solidu per pruduce a chjamata reazione d'inclusione;

(7) Per migliurà a dispersione di catalyseur, ultrasonicu hè spessu usatu in a preparazione di catalyseur.L'irradiazione ultrasonica pò aumentà a superficia di u catalizzatore, rende i cumpunenti attivi sparghje più uniformemente è rinfurzà l'attività catalitica.

3. Ultrasonic polimeru chimica

L'applicazione di a chimica di polimeru pusitivu ultrasonicu hà attiratu una grande attenzione.U trattamentu ultrasonicu pò degrade macromolecule, in particulare polimeri di altu pesu moleculare.A cellulosa, a gelatina, a gomma è a proteina ponu esse degradate da u trattamentu ultrasonicu.Attualmente, hè generalmente cridutu chì u mecanismu di degradazione ultrasonica hè duvuta à l'effettu di a forza è a pressione alta quandu a bolla di cavitation scoppia, è l'altra parte di a degradazione pò esse dovuta à l'effettu di u calore.Sottu certi cundizioni, ultrasound putenza pò ancu principià polimerizazione.L'irradiazione ultrasound forte pò inizià a copolimerizazione di l'alcoolu polivininicu è l'acrilonitrile per preparà copolimeri di blocchi, è a copolimerizazione di l'acetate di polivinile è l'ossidu di polietilene per furmà copolymers ingraft.

4. Nova tecnulugia reazzione chimica rinfurzata da campu ultrasonic

A cumminazzioni di a nova tecnulugia di reazzione chimica è di l'aumentu di u campu ultrasonicu hè una altra direzzione di sviluppu potenziale in u campu di a chimica ultrasonica.Per esempiu, u fluidu supercriticu hè usatu cum'è u mediu, è u campu ultrasonicu hè adupratu per rinfurzà a reazzione catalitica.Per esempiu, u fluidu supercriticu hà a densità simile à u liquidu è a viscosità è u coefficient di diffusione simili à u gasu, chì face a so dissoluzione equivalente à u liquidu è a so capacità di trasferimentu di massa equivalente à u gasu.A disattivazione di catalyseur eterogeneu pò esse migliuratu cù a bona solubilità è e proprietà di diffusione di u fluidu supercriticu, ma hè senza dubbitu u ghjacciu nantu à a torta se u campu ultrasonicu pò esse usatu per rinfurzà.L'onda di scossa è u micru jet generatu da a cavitazione ultrasonica pò micca solu migliurà assai u fluidu supercriticu per dissolve alcune sustanzi chì portanu à a disattivazione di u catalizzatore, ghjucanu u rolu di desorption è pulizia, è mantenenu u catalizzatore attivu per un bellu pezzu, ma ancu ghjucà u rolu di stirring, chì ponu disperse u sistema di reazzione, è fà u tassu di trasferimentu di massa di reazzione chimica supercritical fluidu à un livellu supiriuri.Inoltre, l'alta temperatura è l'alta pressione in u puntu lucali furmatu da a cavitazione ultrasonica seranu propizia à u cracking di reactants in radicali liberi è accelerate assai a velocità di reazzione.Attualmente, ci sò assai studii nantu à a reazzione chimica di u fluidu supercriticu, ma pocu studii nantu à a rinfurzà di tali reazioni da u campu ultrasonicu.

5. applicazione di ultrasonic high-putenza in a pruduzzioni di biodiesel

A chjave per a preparazione di biodiesel hè a transesterificazione catalitica di gliceridi di l'acidu grassu cù metanol è altri alcoli di carbonu.Ultrasound pò ovviamente rinfurzà a reazione di transesterificazione, in particulare per i sistemi di reazzione eterogenei, pò rinfurzà significativamente l'effettu di mistura (emulsificazione) è prumove a reazzione di cuntattu moleculare indirettu, in modu chì a reazione originariamente necessaria per esse realizata in cundizioni d'alta temperatura (alta pressione) pò esse cumpletu à a temperatura di l'ambienti (o vicinu à a temperatura di l'ambienti), È accurtà u tempu di reazione.L'onda ultrasonica ùn hè micca solu aduprata in u prucessu di transesterificazione, ma ancu in a separazione di a mistura di reazzione.I ricercatori di l'Università Statale di Mississippi in i Stati Uniti anu utilizatu u prucessu ultrasonicu in a produzzione di biodiesel.U rendiment di biodiesel superava u 99% in 5 minuti, mentre chì u sistema di reattore batch convenzionale hà pigliatu più di 1 ora.