Методы активации химических процессов — страница 6

  • Просмотров 3601
  • Скачиваний 336
  • Размер файла 24
    Кб

растворенных веществ находятся лишь два компонента: пары воды и растворенный газ. Поэтому воздействие ультразвуковых колебаний на водные растворы сводится, в конечном счете, к единственному процессу - расщеплению молекул воды в кавитационных пузырьках. В связи с этим звукохимический КПД для различных звукохимических реакций оказывается величиной, зависящей только от природы растворенного газа. Большинство химических

реакций в растворе инициировалось звуковыми волнами разной частоты. Многие исследователи не обнаружили в пределах ошибки эксперимента влияние частоты на эффективность звукохимических реакций. Вместе с тем известно, что при очень высоких частотах (выше 3 МГц) некоторые реакции осуществить не удается, так как в этих условиях затрудняется возникновение кавитации. С другой стороны для осуществления звукохимических реакций

необходимо достижение пороговой мощности, при которой возникает кавитация. ЭРОЗИЯ И ДИСПЕРГИРОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ В настоящее время ультразвук широко используется в технологии для диспергирования твердых тел и очистки их поверхности. По своей природе к этим процессам близка эрозия поверхности твердых тел, возникающая под действием кавитации. Так как в каждом из этих процессов осуществляется разрыв связей в кристаллической

решетке, рассматривать их будем совместно. Существуют различные методы исследования кавитационной эрозии. Весьма широко применяется метод, по которому измеряется убыль массы небольшого алюминиевого образца, помещенного в исследуемую точку кавитационного поля; исследуется также разрушение поверхности стеклянной пластинки и светочувствительного фотослоя; измеряется суммарная площадь отверстий, образовавшихся в

алюминиевой фольге под действием кавитации. Разрушение агломератов в акустическом поле происходит под действием ударных волн, микроструек жидкости, и так называемых фрикционных потоков, образующихся при торможении акустических течений у твердой плоской поверхности. Для оценки эрозионной эффективности акустической энергии, которая связана с энергией ударных волн, образованных кавитационными пузырьками, вводят понятие

эрозионно-акустического КПД: hэр=Ем/Е, где Ем - энергия, затрачиваемая на механическое эрозионное разрушение. Существуют методы расчета Ем, базирующиеся на данных об энергиях связей в кристаллическом веществе. ВЛИЯНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ НА СОРБЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ Несмотря на широкое распространение сорбционных процессов в современной химической технологии, их применение в целом ряде процессов ограничено из-за недостаточно