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Hielscher - Ultrasound Technology
*Reacción Sonoquímica y Síntesis
Sonoquímica es la aplicación de ultrasonido para reacciones químicas y
procesos. El mecanismo que causa efectos sonoquímicos en líquidos es el
fenómeno de la cavitación acústica.
Los Sonicadores Hielscher de laboratorio y equipos industriales se utilizan en una
amplia gama de procesos de sonoquímica.
*Reacciones Sonoquímicas
Los siguientes efectos sonoquímicos se puede observar en reacciones químicas y
procesos:
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Aumento de la velocidad de reacción
Aumento de la producción de la reacción
Uso de energía más eficiente
Métodos Sonoquímicos para ca,bios en la vía de la reacción
Mejora del rendimiento de los catalizadores de transferencia de fase
Anulación de los catalizadores de transferencia de fase
Uso de reactivos de calidad habitual o técnica
Activación de metales y sólidos
Aumento de la reactividad de los reactivos o catalizadores
(Haga clic aquí para leer más acerca de ultrasonidos asistida
catálisis)
Mejora la síntesis de partículas
Recubrimiento de nanopartículas
*Cavitación por ultrasonidos en líquidos
La cavitación es "la formación, crecimiento y colapso implusivo de burbujas en un
líquido. El colapso cavitacional produce un calentamiento local intenso(~ 5000 K),
altas presiones (~ 1000 atm), grandes tasas de calentamiento y enfriamiento
(> 109 K / s) "y chorro de corrientes líquidas (~ 400 km / h). (Suslick 1998)
Las burbujas de la cavitación son burbujas de vacío. El vacío es creado por una
superficie en movimiento rápido de un lado y un líquido inerte en el otro. La
diferencia de presión resultante sirven para superar las fuerzas de cohesión y
adherencia en el líquido.
La cavitación se puede producir de diferentes formas, tales como Inyectores
Venturi, inyectores de alta presión, rotación de alta velocidad, o transductores
ultrasónicos. En todos los sistemas la energía de entrada se transforma en
fricción, turbulencias, ondas y cavitación. La fracción de la energía de entrada que
se transforma en la cavitación depende de varios factores que describen el
movimiento del equipo de generación de cavitación en el líquido.
La intensidad de la aceleración es una de los factores más importantes que
influyen en la eficiencia de la transformación de la energía en cavitación. Una
mayor aceleración crea mayores diferencias de presión. Esto, a su vez aumenta la
probabilidad de la creación de burbujas de vacío en vez de la creación de ondas
que se propagan a través del líquido. Por lo tanto, cuanto mayor es la aceleración
mayor es la fracción de la energía que se transforma en cavitación. En el caso de
un transductor ultrasónico, la intensidad de la aceleración es descrito por la
amplitud de la oscilación. Mayor amplitud da como resultado la creación más
efectiva de la cavitación. Los dispositivos industriales Hielscher Ultrasonics
pueden crear amplitudes de hasta 115 micras. Estas grandes amplitudes permiten
un alto poder de relación de transmisión lo que a su vez, permite crear
densidades de potencia de hasta 100 cm ³ W /.
Además de la intensidad, el líquido debe ser acelerado de tal forma de crear un
mínimo de pérdidas en términos de turbulencias, la fricción y la generación de
ondas. Para ello, la manera óptima es una dirección unilateral de movimiento.
El ultrasonido se utiliza por sus efectos en procesos tales como:
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Preparación de metales activadas por la reducción de sales de
metales
Generación de metales activados por sonicación
Síntesis sonoquímica de partículas por precipitación de
metales (Fe, Cr, Mn, Co) óxidos, por ejemplo, para su uso como
catalizadores
Impregnación de metales o de halogenuros metálicos en soportes
Preparación de soluciones de metales activados
Reacciones que involucran metales generado in situ
especies organoelementos
Reacciones que involucran sólidos no metálicos
Cristalización y precipitación de metales, aleaciones, zeolitas y otros
sólidos
Modificación de la morfología superficial y tamaño de las partículas
por colisiones entre partículas de alta velocidad :
- Formación de materiales nanoestructurados amorfos,
incluidos los metales de transición de alta área de
superficie, aleaciones, carburos, óxidos y coloides
- Aglomeración de cristales
- Micromanipulación (fraccionamiento) de partículas
pequeñas
Dispersión de sólidos
Preparación de coloides (Ag, Au, CdS tamaño Q)
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Intercalación de moléculas huésped en huésped inorgánicos
sólidos en capas
 Sonoquímica de polímeros
- Degradación y modificación de polímeros
- Síntesis de polímeros
 Sonólisis de contaminantes orgánicos en el agua
*Equipos para Sonoquímica
La mayoría de los procesos sonoquímica mencionados pueden ser adaptados
para trabajar en línea. Para la investigación y para la prueba de procesos
recomendamos nuestros dispositivos de laboratorio o el set UIP1000hd.
Si es necesario, FM y ATEX certificado, los dispositivos ultrasónicos reactores (por
ejemplo, UIP1000-Exd) están disponibles para sonicación de productos químicos
inflamables y formulaciones de productos en ambientes peligrosos.
Vea el video de Cavitación por Ultrasonido!
http://www.youtube.com/watch?v=0oNZcLyCR_Q&feature=player_profilepage
*Hielscher Ultrasonics GmbH