ما هي العلاقة بين الكيميائية و الكيمياء السحرية

ما هي العلاقة بين الكيميائية و الكيمياء السحرية

1. ما هي سونوكيمياء؟
   

يشير ما يسمى بالكيمياء الضوئية فوق الصوتية إلى استخدام الموجات فوق الصوتية لتسريع التفاعلات الكيميائية وتحسين المحصول الكيميائي.

بين التخصصات. رد فعل سونوكيميائي ليس من التفاعل المباشر للموجات الصوتية مع جزيئات المادة لأنه في السوائل

الطول الموجي الصوتي شائع الاستخدام هو 10 سم ~ 0.015 سم (الموافق 15 كيلو هرتز ~ 10 ميغاهيرتز) ، أكبر بكثير من المسطرة الجزيئية.

الدرجة العلمية. رد فعل سونوكيميائي يرجع بشكل رئيسي إلى التجويف الصوتي - التكوين ، التذبذب ، النمو ، الانكماش إلى انهيار التجويف في السائل

الانهيار ، والتغيرات الفيزيائية والكيميائية الناجمة عن ذلك. تتمثل عملية التجويف الصوتي السائل في تركيز طاقة مجال الصوت وإطلاقها بسرعة.

عملية. عندما تنهار فقاعة التجويف ، تكون المساحة الصغيرة للغاية (بين النانوثانية والثانية) حول فقاعة التجويف.

في الداخل ، تنتج درجة حرارة عالية تصل إلى 5000 كيلو أو أكثر (لذلك تكون درجة الحرارة المرتفعة كافية للتسبب في انبعاث فقاعات التجويف المتوسط ​​السائل

يحدث الانحلال الحراري ، مما يؤدي إلى سلسلة من ردود الفعل الجذرية الحرة. وارتفاع الضغط حوالي 5 × 107Pa ، تتغير درجة الحرارة

معدل يصل إلى 109K / ثانية يرافقه موجة صدمة قوية و / أو طائرة بسرعة 400 كم في الساعة.

يوفر التفاعل الكيميائي الصعب أو المستحيل تحقيقه في ظل الظروف العادية تفاعلًا جديدًا وخاصًا جدًا

البيئة فتحت قناة كيميائية جديدة. لذلك ، يمكن أن يسبب تأثير التجويف مباشرة الكيمياء في الوسائط السائلة.

رد فعل. يسمى الانضباط المتصل بهذه التفاعلات الكيميائية الكيمياء الصوتية ، وتسمى بعض الآداب أيضًا بالتصوير.

تعلم الكيمياء بالموجات فوق الصوتية أو كيمياء الطاقة العالية هو آخر تخصصات الكيمياء المستقلة في كتالوج الكيمياء.

المحتوى الرئيسي لعلم الكيمياء الصوتية هو استخدام طاقة التجويف بالموجات فوق الصوتية لتشغيل أو تسريع التفاعلات الكيميائية لتحسين الإنتاج الكيميائي.

كمية. في الكيمياء الصوتية ، تستخدم الموجات فوق الصوتية القوية من 20 كيلو هرتز إلى 50 كيلو هرتز بشكل رئيسي ، ومقياس مفاعل سونوكيميائي المعتاد

تكون الدرجة قريبة من الطول الموجي للموجة الصوتية ، بحيث تنتشر الموجات فوق الصوتية ذات التردد المنخفض في القليل من التوهين في الوسط ، على جدار الحاوية.

يحدث كل الانعكاس تقريبًا ، وتتسبب شدة الصوت الكافية في حدوث اضطراب شديد على سطح الوسيلة السائلة ، بحيث يتم بسهولة إنشاء حقل تردد في المفاعل.

يوفر التجويف بالموجات فوق الصوتية شكلاً من أشكال الطاقة ، مثل وقت الحركة والضغط والطاقة المتاحة لكل جزيء.

يختلف السطح تمامًا عن بعض مصادر الطاقة التقليدية مثل الطاقة الضوئية والطاقة الحرارية والطاقة الإشعاعية المؤينة.

هناك أربعة أنواع من تفاعلات سونوكيميائية وهي: التفاعلات الكيميائية الشائعة ، تفاعلات الأكسدة والاختزال في المحاليل المائية.

ينبغي ، وتدهور البوليمر وتحلل المذيبات العضوية. إذا ناقشنا آلية التفاعل الكيميائي ، إذن

في كثير من الأحيان يتم فصل جميع التفاعلات الكيميائية الكيميائية إلى موجات فوق صوتية لتسريع التفاعل الكيميائي للتفاعل ، وفقط تطبيق الموجات فوق الصوتية

هناك نوعان رئيسيان من التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن تحدث.

هناك العديد من الأمثلة على تفاعلات سونوكيميائية تنتمي إلى النوع السابق ، مثل التحلل المائي للإسترات ، هدرجة الأسيتيلين والأسيتالديهيد.

في الأصل ، تفاعل كربونات الكالسيوم مع حمض ، تحلل مركب ديازو ، وتفاعل باستخدام محفز صلب.

أمثلة على النوع الأخير من تفاعل سونوكيميائي هي: التحلل والبلمرة من البوليمرات ، في رباعي الكلور

يتم إطلاق اليود من اليود تحت ظروف الكربون ، وتتكون H2O2 و HNO2 و HNO3 في الماء المشبع بالهواء ، ويتكون مركب هيدروكسي ألوماتيكي أو ما شابه ذلك في محلول مائي لهيدروكربون عطري.

ثانيا ، تطبيق سونوتشيميستري

سونوكيمياء هي واحدة من حدود البحوث الكيميائية الحالية. تطورها يجذب انتباه المجتمع الأكاديمي الكيميائي على نطاق دولي. من المتوقع أن تحدث تكنولوجيا Sonochemical تغييرات كبيرة في الصناعات مثل المبيدات الحشرية والأدوية الاصطناعية والبلاستيك والأجهزة الإلكترونية الدقيقة ، وبالتالي فإنها تحظى باهتمام كبير من صناعة إنتاج المواد الكيميائية. في الوقت الحاضر ، يعتقد المجتمع الكيميائي الدولي أن أحد المشروعات المتطورة التي يجب منحها الأولوية في مجال البحوث الكيميائية هو السلوك الكيميائي للمواد في ظل ظروف شديدة الحرارة وارتفاع الضغط ، مما يساعد على فهم التفاعلات الكيميائية ، وفتح عن طرق جديدة ، والبحث عن مواد جديدة. من المؤكد أن تطوير العلوم سونوكيميائية سيكون لها بالتأكيد مساهمات جديدة.

يستطيع الكيميائيون التجريبيون أداء الموجات فوق الصوتية في مجموعة من التطبيقات ويتوقعون الحصول على واحد أو عدة فوائد من هذه الفوائد ، والتي يتم التعبير عنها عمومًا على النحو التالي:

1. تسريع التفاعل الكيميائي أو تليين ظروف التفاعل المطلوبة.

2. تفاعلات سونوتشيميكال غالباً ما يتم تقليل متطلبات مواصفات الكواشف مقارنة بالتقنيات العامة.

3. يبدأ التفاعل غالبًا بالموجات فوق الصوتية دون الحاجة إلى إضافة الكواشف.

4. يتم تقليل الخطوات المطلوبة عادة في إجراء التوليف.

5. في بعض الحالات ، يمكن تنفيذ التفاعل بالكامل وفقًا لطريق آخر.

فيما يلي قائمة بتطبيقات الموجات فوق الصوتية في الصناعة الكيميائية.

1. الكهربائي. تطبيق التشعيع بالموجات فوق الصوتية على حمام الطلاء يزيد من معدل الطلاء ويمنع تيار الطلاء من السقوط.

بشكل عام ، تحدث ظاهرة الهبوط الحالية بسبب الاستقطاب دائمًا. قوة الموجات فوق الصوتية للالكهربائية

فوائد العملية هي كما يلي:

(1) يمكن للإشعاع بالموجات فوق الصوتية أن يزيل الفقاعات الظاهرة على سطح القطب في أي وقت لضمان التدفق الحالي دون عوائق.

(2) يمكن للطائرة التي ينتجها التجويف بالموجات فوق الصوتية أن تنقي باستمرار سطح القطب للحفاظ على نشاطها الكيميائي.

(3) التجويف بالموجات فوق الصوتية يمكن أن يزعزع طبقة الانتشار باستمرار لمنع استنفاد الأيونات.

(4) يؤدي اضطراب الموجات فوق الصوتية إلى مرور المزيد من الأيونات عبر طبقة ثنائية الإلكترود خلال التفاعل الكهروكيميائي بأكمله.

2. هطول الأمطار ، التبلور والانحلال. القاسم المشترك للعمليات الثلاث لهطول الأمطار ، التبلور والانحلال هو أنها كلها

تعمل الموجات فوق الصوتية التي تعمل على الموجات السائلة لإنتاج مظهر معين من أشكال المواد. في العديد من المنتجات الصناعية ،

غالبا ما يكون من الضروري معالجة جزيئات صغيرة وموحدة من المادة. هناك الكثير من الحقائق التي تثبت أن الموجات فوق الصوتية تعالج هذه الدقيقة

أداة فعالة للغاية للأقراص. على سبيل المثال ، في مصانع الأدوية ، لإنتاج عوامل تعليق الحقن عن طريق الفم أو تحت الجلد ، يجب إضافته

العمل عبارة عن جزيئات مواد صغيرة جدًا وموحدة ، يمكن للمرء الحصول على تعليق ثابت ، والآخر سهل الامتصاص.

3. الانفصال والترشيح. غالبًا ما تشتمل طرق الترشيح التقليدية على توصيل المرشح ، لذلك يجب استبدال غشاء المرشح دوريًا. وغني عن القول أنه إذا كنت تتجنب تصفية الحجب وتستمر في العمل بشكل مستمر ، فسيحقق ذلك فوائد اقتصادية واضحة. الحقائق تظهر أن تطبيق الموجات فوق الصوتية السلطة يمكن أن توفر حلا مثاليا لهذه المشكلة. يستخدم التشعيع بالموجات فوق الصوتية لتحسين عملية الترشيح بشكل أساسي في جانبين: أحدهما أن التشعيع بالموجات فوق الصوتية سيؤدي إلى تكتل الجزيئات الدقيقة ، وبالتالي تسريع عملية الترشيح ؛ ثانياً ، يوفر الإشعاع بالموجات فوق الصوتية طاقة اهتزاز كافية للنظام ، بحيث يظل جزء من الجزيئات معلقًا ، مما يوفر مرورًا مجانيًا أكثر لفصل المذيبات.

ثالثا ، مستقبل سونوكيمياء

في العشرينات من القرن العشرين ، في المختبر الكيميائي بجامعة برينستون ، أول مرة تم فيها اكتشاف الموجات فوق الصوتية

التحلل المائي لكبريتات الميثيل ورد فعل الكبريتيت لتقليل يودات البوتاسيوم ، لكنه لم يسبب وزن الكيميائيين

رؤية. في منتصف الثمانينيات ، أصبحت الكيمياء الصوتية مثل الكيمياء الحرارية والكيمياء الضوئية والكيمياء الإلكترونية.

ظهر الفرع الجديد للكيمياء في الساحة الدولية وتطور بسرعة.

في الفترة من 8 إلى 11 أبريل 1986 ، تم استدعاء أول ندوة دولية حول الكيمياء الصوتية في جامعة وارويك بالمملكة المتحدة.

مفتوحة ، مما يدل على أن سونوكيمياء احتلت مجال العلوم والتكنولوجيا الحديثة بعد فترة قصيرة من إحياء

مكان الأرض. في 14 أبريل من نفس العام ، قام البريطانيون & quot؛ Times & quot؛ كتب: & quot؛ ثورة صناعية جديدة في الأفق.

سوف تحدث ثورة في تقنيات الإنتاج التقليدية من المواد البلاستيكية والمنظفات والأدوية والكيماويات الزراعية ، وسيكون لها مثيل.

المزايا هي السلامة (لا تتطلب درجة حرارة عالية وظروف ضغط عالية في الإنتاج الحالي) وتكلفة منخفضة (يتم استهلاك الحد الأدنى فقط من الطاقة)

كمية). ... يسمى هذا فرعًا جديدًا للعلوم في الكيمياء الصوتية. & quot؛

لم يثير صعود الكيمياء الكيميائية قلقًا كبيرًا في الصناعة الكيميائية فحسب ، بل ألهم أيضًا تعميق الصناعة الكيميائية.

مثير للإعجاب. في عام 1986 ، في المؤتمر الوطني للجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS) في أنهايم ، & quot؛ معادن عضوية

المحتوى الرئيسي لموضوع تكنولوجيا الطاقة العالية في الكيمياء هو الكيمياء الصوتية. في عام 1987 ، الجمعية الملكية للكيمياء

متخصصة في مجموعة سونوتشيميستري. في نفس العام في جامعة سافوا بفرنسا ، حول & quot؛ توليف جديد في الكيمياء العضوية & quot؛

تأخذ مجموعة دراسة EUCHEM الخاصة للمنهجية الكيمياء الصوتية كجزء مهم منها ؛

وقعت 20 شركة مملوكة للدولة عقدًا لإنشاء "نادي كيمياء سليم" لدعم أبحاث سونوكيميائية اقتصاديًا.

تكتسب الكيمياء الحيوية اهتمامًا متزايدًا من الكيميائيين في القرن الحادي والعشرين. هذا الانضباط الكيمياء الناشئة هو

القيمة صغيرة وتوسعت لتشمل مجال التطبيقات الصناعية. سوف كيمياء الصوت السحري بالتأكيد جولة أحلامنا.