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超聲波的應用一:化學反應

時間:2017-10-16    點擊: 次    來源:網絡    作者:佚名 - 小 + 大

超聲波已成為許多有機金屬化合物的常規合成技術。如在格氏試劑的合成中,傳統方法需使用經嚴格干燥的乙醚,且需加入少量碘作誘導劑。而在超聲輻射下,該反應可用普通試劑級乙醚而無需干燥,反應的誘導期也縮短到幾秒。這一發現對格氏試劑的工業化生產具有重要意義。將超聲輻射用于均相和非均相催化反應能不斷剝除催化劑表面吸附的反應物,暴露出新的催化面,從而有效地保持了催化劑的活性,例如,美國Moulton利用超聲使豆油的催化加氫加快了100多倍;用鎳粉作催化劑的烯烴加氫反應經超聲輻射后,反應速度可加快十多萬倍,這一發現將對石油化工產生重大影響。

目前在電鍍中使用超聲波,實際上是超聲在電化學中應用的一個例子,將超聲輻射用于電化學過程,可保持電極的清潔、使電極表面脫氣、同時還能改善傳質,這些優點使得電化學過程更為有效,可以改進鍍層的附著性、硬度和光潔度等,并使電鍍可在較低的電流密度下完成,電鍍速度明顯提高。經過雷士超聲波專家不斷探索發現,近年來,在固態核磁共振技術中超聲輻射已被用來使譜線變窄,這一技術被稱為聲致變窄(SIN),它比磁角自旋MAS技術更方便實用。例如,用20kHz的超聲輻射懸浮于四氯化碳中的硫酸鋁,其Al四極共振光譜的半峰寬為170Hz,而用MAS技術所得的同一譜線的半峰寬則為660Hz。在氣相色譜中用超聲脫氣改進固定相涂布的均勻性已成為常規操作。影響超聲化學反應的參數很多,主要包括工作頻率、強度、功率、輻射時間、波形、反應介質溫度、大氣壓強等。例如在合成化學中超聲頻率一般選在幾十kHz,在聚合化學中超聲頻率一般在1MHz以下,但聲強一般大于5W/cm。

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