Keturios pagrindinės ultragarso katalizinio greitėjimo reakcijos įrangos funkcijos
Ultragarso katalizinio pagreičio reakcijos įranga susideda iš trijų dalių: ultragarso vibracijos komponentų, ultragarso pavaros maitinimo ir reakcijos virdulys: ultragarso vibracijos komponentai daugiausia apima didelės galios ultragarso keitiklį, ragą, įrankių galvą (perduodančią galvą), naudojamą ultragarso vibracijai generuoti, ir paleisti šią vibracijos energiją į skystį. Keitiklis paverčia įvesties elektros energiją mechanine energija, būtent ultragarsu. Jo pasireiškimas yra tas, kad keitiklis driekiasi pirmyn ir atgal išilgine kryptimi, o amplitudė paprastai yra keli mikronai. Tokio amplitudės galios tankio nepakanka ir jo negalima naudoti tiesiogiai. Ragas sustiprina amplitudę pagal projektavimo reikalavimus, izoliuoja reakcijos tirpalą ir keitiklį, taip pat vaidina svarbų vaidmenį tvirtinant visą ultragarso vibracijos sistemą. Įrankio galvutė yra prijungta prie rago, ragas perduoda ultragarso energijos vibraciją į įrankio galvą, o tada ultragarso energiją į cheminės reakcijos skystį išskiria įrankio galvutė.
Keturios pagrindinės ultragarso katalizės greitėjimo reakcijos įrangos funkcijos:
1. Jis maišo ir homogenizuoja skystį. Didelės amplitudės ultragarso banga spinduliuoja į skystą terpę, dėl kurios skystosios terpės molekulės gali smarkiai vibruoti. Palyginti su paprastu šildymu ir mechaniniu maišymu, ultragarso bangos maišymo efektas gali padaryti chemiją veiksmingesnę. Reaktyviieji yra visiškai sumaišyti, siekiant padidinti kontaktinę zoną tarp molekulių, taip efektyviau ir greičiau skatinant cheminę reakciją.
2. Ultragarso bangos gamina kavitacijos poveikį skystyje, sukelia daugybę ekspromtu mažų burbuliukų skystyje ir sukelia didelius slėgio pokyčius ir temperatūros pokyčius mikroskopinėje aplinkoje. Su mažų burbuliukų generacija ir išnykimu įvyks mikroskopinė aplinka Temperatūros pokyčiai šimtus milijonų laipsnių per sekundę. Nors šildymo taškas trunka mažiau nei vieną milijoną minučių, jis pagreitina cheminę molekulių reakciją šildymo taške.
3. Kadangi ultragarso perdavimo skystyje laikotarpis yra teigiamas ir neigiamas, terpės dalelė gali sukelti reikšmingą garso slėgio efektą. Kai skysta terpė apšvitinta ultragarso banga su pakankamai didele amplitude, skysta terpė sulaužys. Susidaro dujų mikrobubbles, o mikrobubbles toliau išsiplėto, kad susidarytų kavitacijos burbuliukai. Kavitacijos burbuliukai žlunga ant skystos sienos po aukšto amplitudės ultragarso aukštu slėgiu. Kinetinė žlugimo energija akimirksniu transformuojama į vidinę medžiagos energiją kavitacijos burbuliukuose, todėl keletas Aukšta 1000K temperatūra sukelia kavitacijos burbulo molekules termiškai atsieti ir tapti žemos temperatūros plazma, taip padidinant cheminių reakcijų reaktyvumą, t. y. didinant molekulių ar jonų susidūrimą ir kontaktą. , todėl cheminė reakcija vyksta greitai.
4. Ar ultragarsas gali turėti tokį platų programų spektrą? Pasirodo, kad tai daugiausia dėl ultragarso kavitacijos reakcijos. Kai ultragarso energija yra pakankamai didelė, įvyks "ultragarso kavitacijos" reiškinys, o tai reiškia, kad maži burbuliukai (kavitacijos branduolys) skystyje vibruoja ir auga ultragarso srityje. Ir nuolat rinkti garso lauko energijos, kai energija pasiekia tam tikrą ribą, kavitacijos burbulas žlunga ir greitai užsidaro.
