Empat fungsi utama peralatan reaksi percepatan katalitik ultrasonik
Peralatan reaksi akselerasi katalitik ultrasonik terdiri dari tiga bagian: komponen getaran ultrasonik, catu daya penggerak ultrasonik, dan ketel reaksi: komponen getaran ultrasonik terutama mencakup transduser ultrasonik berdaya tinggi, penguat, tanduk (kepala pemancar), digunakan untuk menghasilkan getaran ultrasonik, dan peluncuran energi getaran ini masuk ke dalam cairan. Transduser mengubah energi listrik masukan menjadi energi mekanik, yaitu ultrasonografi. Manifestasinya adalah transduser meregang maju mundur dalam arah longitudinal, dan amplitudo umumnya beberapa mikron. Kerapatan daya amplitudo seperti itu tidak cukup dan tidak dapat digunakan secara langsung. Klakson memperkuat amplitudo sesuai dengan persyaratan desain, mengisolasi solusi reaksi dan transduser, dan juga berperan dalam memperbaiki seluruh sistem getaran ultrasonik. Klakson terhubung dengan klakson, klakson mengirimkan getaran energi ultrasonik ke klakson, dan kemudian energi ultrasonik dipancarkan ke dalam cairan reaksi kimia oleh klakson.
Empat fungsi utama peralatan reaksi percepatan katalisis ultrasonik:
1. Ini memiliki efek pengadukan dan homogenisasi cairan. Gelombang ultrasonik amplitudo besar memancar ke media cair, yang dapat menyebabkan molekul media cair bergetar hebat. Dibandingkan dengan pemanasan sederhana dan pengadukan mekanis, efek pengadukan gelombang ultrasonik dapat membuat kimia lebih efektif. Reaktan tercampur sepenuhnya untuk meningkatkan area kontak antar molekul, dengan demikian mendorong reaksi kimia lebih efisien dan cepat.
2. Gelombang ultrasonik menghasilkan efek kavitasi dalam cairan, menghasilkan gelembung kecil dadakan yang tak terhitung jumlahnya dalam cairan, dan menyebabkan perubahan tekanan yang besar dan perubahan suhu di lingkungan mikroskopis. Dengan pembentukan dan kepunahan gelembung-gelembung kecil, suhu lingkungan mikroskopis akan berubah ratusan juta derajat per detik. Meskipun titik pemanasan berlangsung kurang dari satu juta menit, itu mempercepat reaksi kimia molekul di titik panas.
3. Karena ada periode selang-seling tekanan positif dan negatif dalam transmisi ultrasonik dalam cairan, partikel medium dapat menghasilkan efek tekanan suara yang signifikan. Saat media cair diiradiasi dengan gelombang ultrasonik dengan amplitudo yang cukup besar maka media cair tersebut akan pecah. Gelembung mikro gas terbentuk, dan gelembung mikro selanjutnya diperbesar untuk membentuk gelembung kavitasi. Gelembung kavitasi runtuh di dinding cairan di bawah tekanan tinggi ultrasonik amplitudo tinggi. Energi kinetik dari keruntuhan secara instan diubah menjadi energi internal zat dalam gelembung kavitasi, sehingga beberapa Suhu tinggi 1000K menyebabkan molekul dalam gelembung kavitasi terdisosiasi secara termal dan menjadi plasma bersuhu rendah, sehingga meningkatkan reaktivitas reaktan kimiawi, yaitu meningkatkan tumbukan dan kontak antar molekul atau ion, membuat reaksi kimia berlangsung cepat.
4. Dapatkah USG memiliki aplikasi yang begitu luas? Ternyata itu terutama disebabkan oleh reaksi kavitasi ultrasonik. Ketika energi ultrasonik cukup tinggi, fenomena" ultrasonik kavitasi" akan terjadi, yang berarti gelembung-gelembung kecil (inti kavitasi) dalam cairan bergetar dan tumbuh di bawah aksi medan ultrasonik. Dan terus menerus mengakumulasi energi medan suara, ketika energi mencapai ambang tertentu, gelembung kavitasi runtuh dan menutup dengan cepat.
