超声波清洗机的声化学作用

时间：2025-11-10| 作者：admin

的声化学作用主要指超声波在液体中产生的

空化效应

和

直进流效应

，通过物理作用破坏污物结构并分散到清洗液中‌。在强超声下具有这些气泡的特定动力学，为化学过程提供了独特的物理环境，从而为化学反应创造了新的途径。超声波在各种化学、物理和生物过程中的广泛应用中被发现，为这些过程之间的分析创造了机会。声化学是一种强大且环保的技术，通常被称为“绿色化学”，可减少能源使用、有毒试剂和残留物的产生。与传统工业方法相比，声化学已被确立为一种可持续且具有成本效益的替代方案。它促进科学和社会福祉，提供无损优势，包括快速流程、提高流程效率、提高产品质量，以及在某些情况下保留关键产品特性。这种多功能技术为食品工业、材料技术、环境修复和生物研究做出了重大贡献。

声化学合成依赖于超声诱导的空化，即气泡的产生、生长和塌陷来诱导化学反应。超声波（US）是一种电磁能，频率范围为20kHz至200KHz。当反应混合物用超声波（实际上是压力波）处理时，溶液中存在的气体和颗粒被交替压缩和膨胀。在膨胀过程中，液体的分子间力过载，会形成空化气泡。气泡生长并积累能量，直到达到临界大小，然后气泡破裂，储存的能量在很短的时间内释放出来这种现象（称为空化）导致极端的局部温度和压力（“热点”）甚至分别达到~5300 °C和∼1000个大气压。需要强调的是，超声波与化学物质在分子水平上没有直接相互作用，合成所需的能量是通过超声诱导的空化传递的。空化的影响之一是形成负责引发化学反应的自由基。伴随空化的物理/机械效应，即加热、微射流和冲击波，在化学合成中起着至关重要的作用，例如加速质运，对形貌和表面组成产生影响，以及产生纳米结构，例如；超声波清洗机能将层状材料剥落成二维层状材料。

超声波清洗机在化学实验室中非常普遍，它不是一个强大的清洗工具;普通超声波清洗机给出的发射功率在 1-5 W /cm 之间.当用于分析任务时，超声波清洗仪器使用可重复性。如何在超声波清洗仪器中找到高强度的超声处理位置是实验室研究人员需要掌握的一项基本操作。超声波在水中的传输速度除以频率得到波长，超声波清洗仪器的½波长。

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