Las cuatro principales funciones del equipo de reacción de aceleración catalítica ultrasónica
El equipo de reacción de aceleración catalítica ultrasónica se compone de tres partes: componentes de vibración ultrasónica, fuente de alimentación de accionamiento ultrasónico y hervidor de reacción: los componentes de vibración ultrasónica incluyen principalmente transductor ultrasónico de alta potencia, cuerno, cabeza de herramienta (cabeza transmisora), utilizado para generar vibración ultrasónica, y lanzar esta energía de vibración en el líquido. El transductor convierte la energía eléctrica de entrada en energía mecánica, es decir, ultrasonido. Su manifestación es que el transductor se estira de un lado a otro en la dirección longitudinal, y la amplitud es generalmente varias micras. Esta densidad de potencia de amplitud no es suficiente y no se puede utilizar directamente. La bocina amplifica la amplitud de acuerdo con los requisitos de diseño, aísla la solución de reacción y el transductor, y también desempeña un papel en la fijación de todo el sistema de vibración ultrasónica. El cabezal de la herramienta está conectado con el cuerno, el cuerno transmite la vibración de energía ultrasónica al cabezal de la herramienta, y luego la energía ultrasónica es emitida en el líquido de reacción química por el cabezal de la herramienta.
Las cuatro principales funciones del equipo de reacción de aceleración de catálisis ultrasónica:
1. Tiene el efecto de agitar y homogeneizar el líquido. La onda ultrasónica de gran amplitud irradia en el medio líquido, lo que puede hacer que las moléculas del medio líquido vibren violentamente. En comparación con el calentamiento simple y la agitación mecánica, el efecto de agitación de la onda ultrasónica puede hacer que la química sea más eficaz. Los reactivos están completamente mezclados para aumentar el área de contacto entre moléculas, promoviendo así la reacción química de manera más eficiente y rápida.
2. Las ondas ultrasónicas producen efectos de cavitación en el líquido, produciendo innumerables burbujas pequeñas improvisadas en el líquido, y producen grandes cambios de presión y cambios de temperatura en el entorno microscópico. Con la generación y extinción de las pequeñas burbujas, se producirá el ambiente microscópico Cambios de temperatura de cientos de millones de grados por segundo. Aunque el punto de calentamiento dura menos de un millón de minutos, acelera la reacción química de las moléculas en el punto de calentamiento.
3. Debido a que hay un período alterne de presión positiva y negativa en la transmisión ultrasónica en el líquido, la partícula del medio puede producir un efecto de presión sonora significativo. Cuando el medio líquido se irradia con una onda ultrasónica con una amplitud lo suficientemente grande, el medio líquido se romperá. Se forman microburbujas de gas, y los microburbujas se amplían aún más para formar burbujas de cavitación. Las burbujas de cavitación colapsan en la pared líquida bajo la alta presión ultrasónica de alta amplitud. La energía cinética del colapso se transforma instantáneamente en la energía interna de la sustancia en las burbujas de cavitación, por lo que varias La alta temperatura de 1000K hace que las moléculas de la burbuja de cavitación se desvinculen térmicamente y se conviertan en un plasma a baja temperatura, mejorando así la reactividad de los reactivos químicos, es decir, aumentando la colisión y el contacto entre moléculas o iones , haciendo que la reacción química continúe rápidamente.
4. ¿Puede el ultrasonido tener una gama tan amplia de aplicaciones? Resulta que se debe principalmente a la reacción de cavitación ultrasónica. Cuando la energía ultrasónica es lo suficientemente alta, se producirá el fenómeno de la "cavitación ultrasónica", lo que significa que las pequeñas burbujas (núcleos de cavitación) en el líquido vibran y crecen bajo la acción del campo ultrasónico. Y continuamente recoge la energía del campo de sonido, cuando la energía alcanza un cierto umbral, la burbuja de cavitación colapsa y se cierra rápidamente.