هل يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لتحلل الملوثات الكيميائية في الماء؟

يعد تلوث المياه أحد أكثر المشكلات إلحاحًا التي تواجه جميع بلدان العالم. لا تواجه موارد المياه في الصين نقصًا وتدهورًا في جودة المياه فحسب ، بل إن تلوث البيئة بالمياه أصبح أكثر خطورة. على وجه الخصوص ، لطالما كانت معالجة الملوثات العضوية القابلة للتحلل الحيوي موضوعًا بحثيًا مهمًا في مجال حماية البيئة. تم استخدام بعض طرق الفصل ، مثل الترشيح ، تهب الغاز ، التخثر والامتصاص ، وعادة ما يتم نقل الملوثات من الطور السائل إلى الطور الصلب (مثل امتصاص الكربون المنشط) أو من الطور السائل إلى الطور الغازي (مثل نفخ الغاز) . الملوثات العضوية لم يتم القضاء عليها تماما.وبصفتها موضوعًا جديدًا متعدد التخصصات ، أحرزت الكيمياء الصوتية تقدماً ملحوظًا في معالجة تلوث المياه ، وخاصة في معالجة الملوثات العضوية السامة الحرارية في المياه العادمة ، مما يدل على احتمالات تطبيقها الجيدة.

تم التحقيق في تدهور سونوكيميائي لمجموعة متنوعة من الملوثات الكيميائية في محلول مائي. تتحول الركائز مثل الهيدروكربونات المكلورة والمبيدات الحشرية والفينولات والمتفجرات مثل مادة تي إن تي ، والإسترات إلى أحماض عضوية قصيرة السلسلة ، وأول أكسيد الكربون2والأيونات غير العضوية كمنتجات نهائية. تم الإبلاغ عن النطاقات الزمنية للمعالجة في مفاعلات الدُفعات البسيطة على مدى التردد من 20 إلى 500 كيلوهرتز ، وتتراوح من دقائق إلى ساعات لتدهور كامل. يبدو أن التشعيع بالموجات فوق الصوتية طريقة فعالة للتدمير السريع للملوثات العضوية في الماء بسبب التركيزات العالية الموضعية للأنواع المؤكسدة مثل هيدروكسيل وجذر بيروكسيد الهيدروجين في المحاليل ، ودرجات حرارة وضغوط عالية موضعية ، وتشكيل مياه عابرة فوق الحرجة.

يظهر أن تحلل المركبات الكيميائية عن طريق التجويف الصوتي يتضمن ثلاثة مسارات متميزة: 1) الأكسدة بواسطة جذور الهيدروكسيل ، 2) التحلل الحراري و 3) أكسدة الماء فوق الحرجة. تم تقديم آليات تفاعل مفصلة لتدهور p-nitrophenol ، ورابع كلوريد الكربون ، والباراثيون ، وخلات p-nitrophenyl و trinitrotoluene.