अल्ट्रासोनिक सोनोकैमिस्ट्री का मुख्य अनुप्रयोग

ऊर्जा घनत्व की तुलना में अल्ट्रासोनिक ध्वनि क्षेत्र की ऊर्जा घनत्व जिस पर पोकेशन बुलबुला गिरता है, ऊर्जा घनत्व ट्रिलियन बार बढ़ाया जाता है, जिससे ऊर्जा की भारी सांद्रता होती है; अत्यधिक उच्च तापमान और पोकेशन बुलबुले द्वारा उत्पन्न उच्च दबाव के कारण sonochemical घटना और sonoluminescence, sonochemistry में ऊर्जा और भौतिक विनिमय का अद्वितीय रूप है। इसलिए, अल्ट्रासोनिक रासायनिक निष्कर्षण, बायोडीजल उत्पादन, कार्बनिक संश्लेषण, सूक्ष्मजीवों का उपचार, जहरीले कार्बनिक प्रदूषकों का अपघटन, रासायनिक प्रतिक्रिया दर और उपज, उत्प्रेरक की उत्प्रेरक दक्षता, बायोडिग्रेडेबल उपचार, अल्ट्रासोनिक एंटी-फाउलिंग, जैविक सेल पीसने, फैलाव और एकजुटता, हार्मोनिक रासायनिक प्रतिक्रिया में बढ़ती भूमिका है।

1. अल्ट्रासाउंड-बढ़ाया रासायनिक प्रतिक्रियाएं।

   अल्ट्रासाउंड रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ाता है। मुख्य बल अल्ट्रासाउंड cavitation की भूमिका से आता है। पोकेशन न्यूक्लियस का पतन स्थानीय उच्च तापमान, उच्च दबाव, और मजबूत सदमे तरंगों और सूक्ष्म जेटों का उत्पादन करता है, जो सामान्य परिस्थितियों में हासिल करने के लिए कठिन या असंभव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए एक नया और बहुत विशेष शारीरिक और रासायनिक वातावरण प्रदान करता है।

2. अल्ट्रासोनिक उत्प्रेरक प्रतिक्रिया

   एक नए शोध क्षेत्र के रूप में, अल्ट्रासोनिक उत्प्रेरक प्रतिक्रिया ने उद्योग श्रमिकों से अधिक से अधिक गहन रुचि आकर्षित की है। उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं में अल्ट्रासाउंड की भूमिका मुख्य रूप से है:
   

   (1) उच्च तापमान और उच्च दबाव मुक्त कणों और divalent कार्बन में प्रतिक्रियाशील के क्रैकिंग के लिए अनुकूल हैं, और अधिक सक्रिय प्रतिक्रियाशील प्रजातियों का निर्माण;

   (2) सदमे की लहरें और सूक्ष्म जेटों में ठोस सतहों (जैसे उत्प्रेरक) पर विसर्जन और सफाई प्रभाव पड़ता है और उत्प्रेरक सतह पर सतह प्रतिक्रिया उत्पादों या मध्यवर्ती और निष्क्रियता परतों को हटा सकता है;

   (3) सदमे की लहरें प्रतिक्रियात्मक संरचना को नुकसान पहुंचा सकती हैं

   (4) फैलाव प्रतिक्रिया प्रणाली;

   (5) धातु की सतह के अल्ट्रासोनिक पोकेशन क्षरण, सदमे की लहर धातु जाली के विरूपण और आंतरिक तनाव क्षेत्र के गठन की ओर ले जाती है, धातु की रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता में वृद्धि;

   6) ठोस इंटीरियर में विलायक को बढ़ावा देने के लिए, जिसके परिणामस्वरूप तथाकथित समावेश प्रतिक्रिया होती है;

   (7) उत्प्रेरक की तैयारी में उत्प्रेरक के फैलाव में सुधार करने के लिए, आमतौर पर प्रयुक्त अल्ट्रासोनिक, अल्ट्रासोनिक विकिरण सक्रिय घटक को एक समान फैलाव, बढ़ी उत्प्रेरक गतिविधि बनाने के लिए उत्प्रेरक के सतह क्षेत्र को बढ़ा सकता है।

3. बायोडीजल उत्पादन में उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोग

   बायोडीजल उत्पादन की कुंजी फैथे एसिड ग्लाइसरसाइड्स की उत्प्रेरक ट्रांसजेरिएशन प्रतिक्रिया है जो मेथनॉल जैसे कम अल्कोहल के साथ होती है, जबकि अल्ट्रासाउंड में ट्रांसस्टेरिफिकेशन प्रतिक्रिया को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका होती है, खासतौर पर विषम प्रतिक्रिया प्रणाली मिश्रण (emulsification) में काफी वृद्धि कर सकती है प्रभाव और इंटरमोल्यूलर संपर्क प्रतिक्रिया का प्रचार, ताकि प्रतिक्रिया जो मूल रूप से उच्च तापमान (उच्च दबाव) स्थितियों के तहत आवश्यक थी, कमरे के तापमान (या कमरे के तापमान के नजदीक) पर पूरा किया जा सकता है और प्रतिक्रिया समय को छोटा कर सकता है। अल्ट्रासाउंड न केवल ट्रांसस्टेरिफिकेशन प्रक्रिया के लिए बल्कि प्रतिक्रिया मिश्रण को अलग करने के लिए भी प्रयोग किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में मिसिसिपी स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने बायोडीजल का उत्पादन करने के लिए अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण का उपयोग किया। बायोडीजल की उपज 5 मिनट के भीतर 99% से अधिक हो गई, जबकि पारंपरिक बैच रिएक्टर सिस्टम को 1 घंटे से अधिक की आवश्यकता होती है।