Reação de manipulação sonora ultrassônica e síntese
Sonoquímica é a aplicação do ultrassom a reações e processos químicos. O mecanismo que causa efeitos sonológicos nos líquidos é o fenômeno da cavitação acústica.
Laboratório ultrassônico altrasônico e dispositivos industriais são usados em uma ampla gama de processos sonológicos. A cavitação ultrassônica intensifica e acelera reações químicas como síntese e catálise.
A intensidade da aceleração é um dos fatores mais importantes que influenciam a eficiente transformação da energia em cavitação. Uma aceleração mais alta cria maiores diferenças de pressão. Isso, por sua vez, aumenta a probabilidade da criação de bolhas de vácuo em vez da criação de ondas propagando através do líquido. Assim, quanto maior a aceleração, maior é a fração da energia que é transformada em cavitação. No caso de um transdutor ultrassônico, a intensidade da aceleração é descrita pela amplitude da oscilação.
Amplitudes mais elevadas resultam em uma criação mais eficaz da cavitação. Os dispositivos industriais da Ultrassônica Altrasônica podem criar amplitudes de até 115 μm. Essas altas amplitudes permitem uma relação de transmissão de alta potência que, por sua vez, permite criar altas densidades de potência de até 100 W/cm³.
Além da intensidade, o líquido deve ser acelerado de forma a criar perdas mínimas em termos de turbulências, atritos e geração de ondas. Para isso, o caminho ideal é uma direção unilateral de movimento.
O ultrassom é usado por causa de seus efeitos em processos, tais como:
1. preparação de metais ativados por redução de sais metálicos
2. geração de metais ativados por sônica
3. síntese sonoquímica de partículas por precipitação de óxidos metálicos (Fe, Cr, Mn, Co), por exemplo, para uso como catalisadores
4. impregnação de metais ou halidos metálicos em suportes
5. preparação de soluções metálicas ativadas
6. reações envolvendo metais via in situ geraram espécies de organoelement
7. reações envolvendo sólidos não metálicos
8. cristalização e precipitação de metais, ligas, zeolithes e outros sólidos modificação da morfologia da superfície e tamanho de partículas por colisões interpartículas de alta velocidade
1). formação de materiais nanoestruturados amorfos, incluindo metais de transição de área de superfície elevada, ligas, carbonetos, óxidos e coloides
2). aglomeração de cristais
3). alisamento e remoção do revestimento de óxido passivante
4). micromanipulação (fracionamento) de partículas pequenas
9. dispersão de sólidos
10. preparação de coloides (Ag, Au, Q-size CdS)
11. intercalação de moléculas de hóspedes em sólidos em camadas inorgânicos hospedeiros
12. sonoquímica de polímeros
1). degradação e modificação de polímeros
2). síntese de polímeros sonolise de poluentes orgânicos na água
