क्या अल्ट्रासोनिक sonochemical उपकरण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है?
अल्ट्रासोनिक Cavitation:
जब एक तरल को उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड के साथ इलाज किया जाता है, तो तरल माध्यम में फैलने वाली ध्वनि तरंगें उच्च दबाव (संपीड़न) और कम दबाव (विरल) के वैकल्पिक चक्र बनाती हैं, जिसकी दर आवृत्ति पर निर्भर करती है। कम दबाव साइकिल चलाने के दौरान, उच्च तीव्रता अल्ट्रासोनिक तरंगों तरल में छोटे वैक्यूम बुलबुले या voids बनाने के लिए। जब बुलबुले एक मात्रा तक पहुंचते हैं जहां वे अब ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकते हैं, तो वे उच्च दबाव वाले साइकिल चलाने के दौरान हिंसक रूप से गिर जाते हैं, एक घटना जिसे "cavitation" के रूप में जाना जाता है। विस्फोट के दौरान, बहुत उच्च तापमान (लगभग 5,000K) और दबाव (लगभग 2,000 atm) स्थानीय रूप से पहुंच जाएगा। cavitation बुलबुले के पतन के परिणामस्वरूप 280 मीटर / सेकंड तक के वेग के साथ एक तरल जेट भी होता है, और परिणामस्वरूप कतरनी बल यांत्रिक रूप से अभिकारकों को अच्छी तरह से मिश्रण करने के लिए तरल को हिलाता है।
इसलिए, तरल पदार्थ में अल्ट्रासोनिक तरंगों के cavitation प्रभाव के साथ, अल्ट्रासोनिक sonochemical उपकरण निष्कर्षण, कुचल, मिश्रण, emulsification, फैलाव, सरगर्मी, defoaming और degassing, और प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए लागू किया जा सकता है।
1. फैलाव
अल्ट्रासोनिक फैलाव माध्यम के रूप में तरल पर आधारित है, और उच्च आवृत्ति अल्ट्रासोनिक कंपन तरल करने के लिए जोड़ा जाता है। चूंकि अल्ट्रासाउंड एक यांत्रिक तरंग है, इसलिए यह अणुओं द्वारा अवशोषित नहीं होता है और प्रसार के दौरान अणुओं की कंपन गति का कारण बनता है। cavitation प्रभाव के तहत, अर्थात्, उच्च तापमान, उच्च दबाव, माइक्रो-जेट और मजबूत कंपन के अतिरिक्त प्रभावों के तहत, अणुओं के बीच की दूरी कंपन के कारण उनकी औसत दूरी को बढ़ाती है, जो अंततः आणविक विखंडन की ओर जाता है। अल्ट्रासाउंड द्वारा जारी तात्कालिक दबाव कणों के बीच वैन डेर वाल्स बलों को तोड़ता है, जिससे यह संभावना कम हो जाती है कि कण एक साथ इकट्ठा हो जाएंगे। पारंपरिक फैलाव विधियों के साथ तुलना में, अल्ट्रासोनिक फैलाव प्रौद्योगिकी में उच्च दक्षता और कम समय है। वहाँ graphene, nanomaterials, तेलों और पेंट के निर्माण में अनुप्रयोगों रहे हैं.
2. Emulsification
अल्ट्रासोनिक ऊर्जा की कार्रवाई के तहत, दो या दो से अधिक immiscible तरल पदार्थ एक साथ मिश्रित कर रहे हैं, और एक तरल समान रूप से एक पायस की तरह तरल बनाने के लिए दूसरे तरल में तितर-बितर है। इस प्रक्रिया को अल्ट्रासोनिक emulsification कहा जाता है। अल्ट्रासोनिक पायसीफिकेशन की सबसे बड़ी विशेषता यह है कि कोई पायसीकारकों की आवश्यकता नहीं है। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक emulsification पायस के प्रकार को नियंत्रित कर सकते हैं, गठित पायस अधिक स्थिर है, और कुछ आधे से अधिक एक वर्ष के लिए कई महीनों के लिए स्थिर हैं; तैयार इमल्शन में एक उच्च एकाग्रता होती है, शुद्ध इमल्शन की एकाग्रता 30% से अधिक हो सकती है, और जोड़ा गया पायसीकारी 70% तक पहुंच सकता है; Phacoemulsification भी emulsions कि पारंपरिक तरीकों से तैयार नहीं किया जा सकता तैयार कर सकते हैं. उदाहरण के लिए, आम मिश्रण विधि केवल पानी में 5% पैराफिन इमल्शन का उत्पादन कर सकती है, जबकि यह अविश्वसनीय है कि एक संचालित अल्ट्रासोनिक क्षेत्र की कार्रवाई के तहत 20% पैराफिन इमल्शन का उत्पादन किया जा सकता है। प्रयोगशाला में अल्ट्रासोनिक emulsification उपकरण की emulsification क्षमता अच्छी तरह से जाना जाता है और एक लंबे समय के लिए इस्तेमाल किया गया है, और यह इस तरह के सौंदर्य प्रसाधन और त्वचा की देखभाल उत्पादों, दवा मलहम, पेंट, स्नेहक और ईंधन आदि के रूप में उत्पादन संयंत्रों में बड़े पैमाने पर उत्पादन के उच्च दक्षता emulsification के लिए उद्योग में प्रयोग किया जाता है।
