La ecoquímica es la aplicación del ultrasonido a reacciones y procesos químicos. El mecanismo que provoca los efectos sonoquímicos en los líquidos es el fenómeno de la cavitación acústica.
Los dispositivos industriales y de laboratorio ultrasónicos Altrasonic se utilizan en una amplia gama de procesos sonoquímicos. La cavitación ultrasónica intensifica y acelera las reacciones químicas como la síntesis y la catálisis.
La intensidad de la aceleración es uno de los factores más importantes que influyen en la transformación eficiente de la energía en cavitación. Una mayor aceleración crea mayores diferencias de presión. Esto, a su vez, aumenta la probabilidad de creación de burbujas de vacío en lugar de la creación de ondas que se propagan a través del líquido. Por tanto, cuanto mayor es la aceleración, mayor es la fracción de energía que se transforma en cavitación. En el caso de un transductor ultrasónico, la intensidad de la aceleración se describe por la amplitud de la oscilación.
Las amplitudes más altas dan como resultado una creación de cavitación más eficaz. Los dispositivos industriales de Altrasonic Ultrasonics pueden crear amplitudes de hasta 115 µm. Estas altas amplitudes permiten una alta relación de transmisión de potencia lo que a su vez permite crear altas densidades de potencia de hasta 100 W / cm³.
Además de la intensidad, el líquido debe acelerarse de manera que se generen pérdidas mínimas en términos de turbulencias, fricción y generación de olas. Para ello, la forma óptima es una dirección de movimiento unilateral.
El ultrasonido se utiliza por sus efectos en procesos, como:
1. preparación de metales activados por reducción de sales metálicas
2. generación de metales activados por sonicación
3. síntesis sonoquímica de partículas por precipitación de óxidos metálicos (Fe, Cr, Mn, Co), por ejemplo, para su uso como catalizadores
4. impregnación de metales o halogenuros metálicos sobre soportes
5. preparación de soluciones de metales activados
6. reacciones que involucran metales a través de especies de elementos orgánicos generados in situ
7. reacciones que involucran sólidos no metálicos
8. cristalización y precipitación de metales, aleaciones, zeolitas y otros sólidos modificación de la morfología de la superficie y el tamaño de las partículas por colisiones entre partículas a alta velocidad
1). formación de materiales nanoestructurados amorfos, incluidos metales de transición de alta superficie, aleaciones, carburos, óxidos y coloides
2). aglomeración de cristales
3). alisado y eliminación de la capa de óxido pasivante
4). micromanipulación (fraccionamiento) de partículas pequeñas
9. dispersión de sólidos
10. preparación de coloides (Ag, Au, CdS de tamaño Q)
11. intercalación de moléculas huésped en sólidos estratificados inorgánicos del huésped
12. ecoquímica de polímeros
1). degradación y modificación de polímeros
2). síntesis de polímeros sonólisis de contaminantes orgánicos en agua