化学物質と魔法のソノケミストリーは何ですか

化学物質と魔法のソノケミストリーは何ですか

1. ソノケミストリーとは何ですか？
   

いわゆるソノケミストリーは、主に超音波を使用して化学反応を加速し、化学収量を改善することを指します。

学際的。ソノケミカル反応は、音波と物質分子との直接的な相互作用からではありません。

一般的に使用される音波波長は10 cm〜0.015 cm（15 kHz〜10 mHzに対応）で、分子ルーラーよりもはるかに大きいです。

程度。ソノケミカル反応は、主に音響キャビテーションによるものです - 液体の空洞の崩壊への形成、振動、成長、収縮

崩壊、およびそれによって引き起こされる物理的および化学的変化。液体音響キャビテーションのプロセスは、音フィールドエネルギーを集中させ、迅速に放出することです。

のプロセス。キャビテーションバブルが崩壊すると、非常に小さな空間（ナノ秒とマイクロ秒の間）がキャビテーションバブルの周りにあります。

内部では、5000 k以上の高温を生成します（液体培地とキャビテーションの泡を放出するには高温で十分です

熱分解が発生し、一連のフリーラジカル反応が引き起こされます。約5×107paの高圧、温度は変化します

最大109k/sの速度には、強い衝撃波および/または時速400 kmの速度のジェットが伴います。

通常の条件下で達成することが困難または不可能な化学反応は、新しい、非常に特別なものを提供します

環境は新しい化学チャネルを開きました。したがって、キャビテーション効果は、液体媒体に化学を直接引き起こす可能性があります。

反応。これらの化学反応に関連する規律はソノケミストリーと呼ばれ、いくつかの文献は健全化とも呼ばれます。

超音波化学または高エネルギー化学の学習は、化学のカタログの最後の独立した化学分野です。

ソノケミストリーの主な含有量は、超音波キャビテーションエネルギーを使用して化学物質の反応をオンまたは加速して化学生産を改善することです。

額。ソノケミストリーでは、20 kHz〜50 kHzの電力超音波波が主に使用され、通常のソノケミカル反応器スケールが使用されます

程度は音波の波長に近いため、低周波の超音波波は、容器の壁に媒体の減衰がほとんどありません。

ほぼすべての反射が発生し、十分な音の強度が液体媒体の表面をひどく乱し、反応器で容易に確立されます。

超音波キャビテーションは、各分子が利用できる作用時間、圧力、エネルギーなど、エネルギーの一種を提供します。

表面は、光エネルギー、熱エネルギー、電離放射エネルギーなどの従来のエネルギー源とはまったく異なります。

共通の化学反応、水溶液中の酸化還元反応：4つのタイプのソノケミカル反応があります。

ポリマーの分解と有機溶媒の分解。ソノケミカル反応のメカニズムについて議論する場合、

多くの場合、すべてのソノケミカル反応は超音波に分離され、反応の化学反応を加速し、超音波の適用のみを加速します

発生する可能性のある化学反応には、2つの主要なタイプがあります。

エステルの加水分解、アセチレンの水素化、アセトアルデヒドなど、前者のタイプに属するソノケミカル反応の多くの例があります。

もともと、炭酸カルシウムと酸との反応、ジアゾ化合物の分解、および固体触媒を使用した反応。

後者の種類のソノケミカル反応の例は、ポリマーの分解と重合、四塩化におけるものです。

ヨウ素は炭素条件下でヨウ化物から放出され、H2O2、HNO2、およびHNO3は空気で飽和した水で形成され、ヒドロキシアロマティック化合物などは、芳香族炭化水素の水溶液で形成されます。

第二に、ソノケミストリーの適用

ソノケミストリーは、現在の化学研究のフロンティアの1つです。その発展は、国際的な規模で化学学術コミュニティの注目を集めています。ソノケミカル技術は、農薬、合成薬、プラスチック、微小電子装置などの産業に大きな変化をもたらすことが期待されているため、化学生産業界から大きな注目を集めています。現在、国際化学コミュニティは、化学研究で優先されるべき最先端のプロジェクトの1つは、高温と超高圧の極端な条件下での物質の化学的挙動であり、化学反応を理解し、新しい方法を開き、新しい材料を探すのに役立つと考えています。ソノケミカルサイエンスの開発には確かに新しい貢献があることは確かです。

実験化学者は、さまざまな用途で超音波を実行でき、これらの利点から1つまたは複数の利点を導き出すことを期待しています。

1.化学反応を加速するか、必要な反応条件を柔らかくします。

2。ソノケミカル反応試薬仕様の要件は、一般的な手法と比較してしばしば削減されます。

3.反応は、試薬を追加する必要なく、超音波によってしばしば開始されます。

4.合成手順で通常必要な手順が削減されます。

5。場合によっては、反応は別のルートに従って完全に実行される場合があります。

以下は、化学産業における電力超音波のアプリケーションのリストです。

1。電気めっき。めっき浴に超音波照射を適用すると、メッキ速度が増加し、メッキ電流が落下するのを防ぎます。

一般に、偏光によるこの現在の低下現象は常に発生します。電気化学のパワー超音波

プロセスの利点は次のとおりです。

（1）超音波照射は、妨げられていない電流の流れを確保するために、いつでも電極の表面に現れる泡を除去することができます。

（2）超音波キャビテーションによって生成されるジェットは、電極表面を継続的に精製して化学活性を維持できます。

（3）超音波キャビテーションは、イオンの枯渇を防ぐために拡散層を継続的に摂動する可能性があります。

（4）超音波摂動により、電気化学反応全体でより多くのイオンが電極二重層を通過するようになります。

2。沈殿、結晶化、霧化。降水、結晶化、霧化の3つのプロセスの共通性は、それらがすべてであるということです

パワー超音波は、液体媒体に作用して、特定の形態の材料の症状を生成します。いくつかの工業作品では、

多くの場合、特に小さく均一な物質の粒子を処理する必要があります。多くの事実は、超音波がそのようなマイクロを処理していることを証明しています

錠剤用の非常に効果的なツール。たとえば、医薬品工場では、口腔または皮下注射懸濁剤の生産のために、追加する必要があります

作業は非常に小さく、均一な材料粒子であり、1つは安定した懸濁液を得ることができ、もう1つは吸収しやすいです。

3。分離とろ過。従来のろ過方法にはしばしばフィルタープラグがあるため、フィルター膜を定期的に交換する必要があります。言うまでもなく、ブロックのフィルタリングを避け、継続的に作業を続けると、明らかな経済的利益がもたらされます。事実は、電力超音波を適用することでこの問題に理想的なソリューションを提供できることを示しています。超音波照射は、主に2つの側面でろ過プロセスを改善するために使用されます。1つは、超音波照射により微粒子が凝集し、それによってろ過を加速するということです。第二に、超音波照射はシステムに十分な振動エネルギーを提供するため、粒子の一部は懸濁されたままで、溶媒分離のためにより多くの自由な通過を提供します。

第三に、ソノケミストリーの未来

1920年代、プリンストン大学の化学研究所で、初めて超音波が発見されました

ジメチル硫酸の加水分解とヨウ化カリウムを減らすための硫酸塩の反応は、化学者の体重を引き起こしませんでした

ビジョン。 1980年代半ばに、ソノケミストリーは熱化学、光化学、および電気化学と同じになりました。

化学の新しい部門は、国際的な分野で生まれ、急速に発展しました。

1986年4月8日から11日に、音響化学に関する最初の国際シンポジウムが英国ワーウィック大学で呼び出されました。

そのソノケミストリーは、短い期間の復活の後、現代科学技術の分野を占めてきたことをオープンし、マークしました

土地の場所。同じ年の4月14日、イギリスの「Times 」は次のように書いています。「新しい産業革命が見えます。

プラスチック、洗剤、医薬品、農薬の伝統的な生産技術に革命をもたらし、比類のないものになります。

利点は、安全性（現在の生産には高温と高圧条件を必要としない）と低コスト（最小エネルギー量のみが消費されます）です。

金額）。 ...これは、ソノケミストリーの科学の新しい枝と呼ばれます。 '

ソノケミストリーの台頭は、化学産業に大きな懸念を引き起こしただけでなく、化学産業の深化にも影響を与えました。

面白い。 1986年、アナハイムで開催されたアメリカ化学会（ACS）全国会議で、 'オーガニック金属

化学における高エネルギー技術のトピックの主な内容は、ソノケミストリーです。 1987年、王立化学協会

Sonochemistryのグループに特化した。同じ年にフランスのサボア大学で、「有機化学の新しい統合」

方法論のEUCHEM特別研究グループは、ソノケミストリーをその重要な部分とみなします。

20の国営企業は、経済的にソノケミカル研究をサポートするために「健全な化学クラブ」を設立する契約に署名しました。

Sonochemistryは、21世紀の化学者からますます注目を集めています。この新たな化学の規律はそうです

価値は若く、産業用途分野に拡大しています。魔法の音の化学は間違いなく私たちの夢を丸めます。