Дефиниция
Химическа реакция Те наричат \u200b\u200bпревръщането на вещества, в които техният състав и (или) структурата се променя.
Най-често под химичните реакции разбират процеса на трансформация на изходните материали (реагенти) към крайните вещества (продукти).
Химичните реакции се записват, като се използват химични уравнения, съдържащи формули на изходните вещества и реакционните продукти. Съгласно закона за опазване на масата броят на атомите на всеки елемент в лявата и дясната част на химичното уравнение е еднакво. Обикновено, формулите на първоначалните вещества се записват в лявата част на уравнението, а формулите на продуктите са вдясно. Равенството на броя на атомите на всеки елемент в лявата и дясната част на уравнението се постига чрез подреждане пред формулите на веществата на целочислените стехиометрични коефициенти.
Химическите уравнения могат да съдържат допълнителна информация за особеностите на реакцията: температура, налягане, радиация и т.н., което се обозначава със съответния символ (или "под") знак за равенство.
Всички химични реакции могат да бъдат групирани в няколко класа, които са присъщи на определени признаци.
Класификация на химични реакции в броя и състава на първоначалните и оформените вещества
Съгласно тази класификация, химичните реакции се разделят на реакции на съединение, разлагане, заместване, обмен.
Като резултат реакции на свързване От две или повече (сложни) вещества се образува едно ново вещество. Като цяло уравнението на такава химическа реакция ще изглежда така:
Например:
SASO 3 + CO 2 + H2O \u003d Ca (NSO 3) 2
SO 3 + H2O \u003d H2S04
2 mg + O 2 \u003d 2mgo.
2fesl 2 + SL 2 \u003d 2fesl 3
Реакцията на съединението е в повечето случаи екзотермични, т.е. Продължете с освобождаване на топлина. Ако в реакцията се включат прости вещества, такива реакции са най-често окислителни (OSR), т.е. продължете с променящите се степени на окисление на елементи. Недвусмислено казват дали реакцията ще бъде връзката между сложни вещества, които да се отнасят до OVR.
Реакции, в резултат на които няколко други нови вещества (сложни или прости) се прилагат от едно сложно вещество. реакции Разлагането. Като цяло уравнението на реакцията на химическа разлагане ще изглежда така:
Например:
CACO 3 CAO + CO 2 (1)
2H2O \u003d 2H2 + 02 (2) \\ t
CUSO 4 × 5H2O \u003d CUSO 4 + 5H20 (3) \\ t
CU (OH) 2 \u003d CUO + H20 (4) \\ t
H 2 Si0 \u003d Si02 + Н20 (5) \\ t
2so 3 \u003d 2SO 2 + O 2 (6) \\ t
(NH4) 2 CR2O7 \u003d CR2O3 + N2 + 4H20 (7) \\ t
Повечето реакции на разлагане се появяват по време на нагряване (1,4,5). Може би разлагането под действието на електрически ток (2). Разлагането на кристалохидрати, киселини, основи и соли на кислород-съдържащи киселини (1, 3, 4, 5, 7) продължава, без да се променя градусите на окислението на елементите, т.е. Тези реакции не принадлежат към OSR. Реакциите на разлагане включват разлагане на оксиди, киселини и соли, образувани от елементи в най-високите степени на окисление (6).
Реакциите на разлагането се намират в органичната химия, но и при други имена - напукване (8), дехидрогениране (9):
C 18H38 \u003d C9H18 + S9H20 (8) \\ t
C4H10 \u003d C4H6 + 2H2 (9) \\ t
За реакции на възстановяване Едно просто вещество взаимодейства с трудно, образувайки ново просто и ново сложно вещество. Като цяло, уравнението на реакцията на химична реакция ще изглежда така:
Например:
2AL + FE 2O 3 \u003d 2FE + AL 2O 3 (1) \\ t
ZN + 2NSL \u003d ZNSL 2 + H2 (2) \\ t
2KVR + SL 2 \u003d 2xL + B 2 (3) \\ t
2XLO 3 + L 2 \u003d 2klo 3 + SL 2 (4) \\ t
SASO 3 + SiO 2 \u003d Casio 3 + CO 2 (5) \\ t
CA 3 (PO4) 2 + ZSIO 2 \u003d ZSIO 3 + P2O 5 (6)
CH 4 + SL 2 \u003d CH3 SL + HCI (7) \\ t
Реакциите на заместване в тяхното мнозинство са редокс (1 - 4, 7). Примери за реакции на разлагане, при които няма промяна в окислителните степени, не са няколко (5, 6).
Обменни реакции Те наричат \u200b\u200bреакции, протичащи между сложните вещества, под които те обменят своите компоненти. Обикновено този термин се използва за реакции, включващи йони, разположени във воден разтвор. Като цяло уравнението на реакцията на химическата обмен ще изглежда така:
AV + CD \u003d AD + SV
Например:
CUO + 2HCL \u003d CUCL 2 + Н20 (1)
NaOH + HCI \u003d NaCl + H20 (2) \\ t
Nanso 3 + HCl \u003d NASL + H2O + CO 2 (3) \\ t
AGNO 3 + KVR \u003d AGVR ↓ + KNO 3 (4) \\ t
CRSL 3 + ZNAON \u003d CR (OH) 3 ↓ + ZNACL (5) \\ t
Реакциите на обмен не са редокс. Частен случай на тези обменни реакции - реакция на неутрализация (реакции на киселинна взаимодействие с алкали, 2). Реакцията на обменът протича в посоката, където поне едно от веществата се отстранява от реакционната зона под формата на газообразно вещество (3), утайка (4, 5) или леко субсидиращо съединение, най-често вода (1, 2) ).
Класификация на химични реакции чрез промени в окислителните степени
В зависимост от промяната в степените на окисляването на елементите, включени в реагентите и реакционните продукти, всички химични реакции се разделят на окислително намаляване (1, 2) и текат, без да се променя степента на окисление (3, 4).
2 mg + CO 2 \u003d 2MGO + C (1) \\ t
Mg 0 - 2E \u003d mg 2+ (редуциращ агент)
C4 + + 4E \u003d C 0 (окислително средство)
FES 2 + 8HNO 3 (сключено) \u003d Fe (No 3) 3 + 5NO + 2H2S04 + 2H20 (2) \\ t
FE 2+ -E \u003d FE 3+ (възстановител)
N 5+ + 3E \u003d N2 + (окислител)
AGNO 3 + HCL \u003d AgCl ↓ + HNO 3 (3) \\ t
Са (о) 2 + Н2S04 \u003d CASO 4 '+ H20 (4)
Класификация на химични реакции по термичен ефект
В зависимост от това дали топлината (енергия) се отличава или абсорбира по време на реакцията, всички химични реакции са конвенционално разделени чрез expo (1, 2) и ендотермични (3) съответно. Количеството на топлината (енергия), подчертано или абсорбирано по време на реакцията, се нарича термичен ефект на реакцията. Ако уравнението показва количеството маркирана или абсорбирана топлина, тогава такива уравнения се наричат \u200b\u200bтермохимични.
N2 + 3H2 \u003d 2NH 3 +46.2 kJ (1) \\ t
2 mg + 0 2 \u003d 2 mgo + 602, 5 kJ (2) \\ t
N2 + O 2 \u003d 2NO - 90.4 kJ (3) \\ t
Класификация на химични реакции по посока на реакцията
По посока на реакционния поток се разграничават обратимите процеси (химически процеси, чиито продукти са способни да реагират помежду си при същите условия, при които се получават, с образуването на изходни материали) и необратими (химически процеси, чиито продукти, чиито продукти не са в състояние да реагират един на друг с образуването на източници).
За обратими реакции уравнението обикновено се приема, както следва:
A + в ↔ AV
Например:
CH3 COAM + C 2N 5 ON↔ H 3 сапун 2N 5 + H 2 O
Примери за необратими реакции могат да служат като следните реакции:
2xlo 3 → 2xL + ZO 2
C6H 12O6 + 6O 2 → 6SO 2 + 6N 2
Доказателствата за необратимостта на реакцията могат да бъдат разпределение на газообразно вещество като реакционни продукти, утайка или малко разтварящо съединение, най-често.
Класификация на химични реакции за наличие на катализатор
От тази представа се различават каталитични и некаталитни реакции.
Катализаторът е веществото, което ускорява хода на химическата реакция. Реакциите, които се срещат с участието на катализатори, се наричат \u200b\u200bкаталитичен. Потокът от някои реакции обикновено е невъзможен без присъствието на катализатора:
2H2O2 \u003d 2H2O + O2 (катализатор mno 2)
Често, една от реакционните продукти служи като катализатор, който ускорява тази реакция (автокаталитични реакции):
Мео + 2HF \u003d MEF 2 + Н20, където метал е метал.
Примери за решаване на проблеми
Пример 1.
Сонохимията е използването на ултразвук в химически реакции и процеси. Механизмът, причиняващ звукови химически ефекти в течности, е явлението на акустичната кавитация.
Ултразвуковата лаборатория и промишлени устройства на Hielscher се използват в широк спектър от звукови звуци.
Звукоимни реакции
Следните звукови химически ефекти могат да бъдат наблюдавани при химични реакции и процеси:
- Увеличаване на скоростта на реакцията
- Увеличете реакционната реакция
- По-ефективно използване на енергията
- Звукови химични методи за прехода от една реакция към друга
- Подобрен катализатор на интерфейсния трансфер
- Изключване на катализатора на междуфазовия трансфер
- Използване на нелекувани или технически реагенти
- Активиране на метали и твърди вещества
- Увеличете реактивността на реагентите или катализаторите ()
- Подобряване на синтеза на частиците
- Поставяне на наночастици
Ултразвукова кавитация в течности
Кавитацията означава "образование, растеж и експлозивно унищожаване на мехурчета в течност. Взривът в кавитацията произвежда интензивно локално отопление (~ 5000 k), високо налягане (~ 1000 atm.) И огромни скорости на нагряване / охлаждане (\u003e 109 k / s.) И течни потоци (~ 400 km / h) "
Кавитатните мехурчета са вакуумни мехурчета. Вакуумът се създава чрез бързо движеща се повърхност от едната страна и инертна течност в друга. Полученият спад на налягането се използва за преодоляване на силите на съединителя и в течността. Кавитацията може да бъде получена по различни пътеки, например, дюзи Venturi, дюзи с високо налягане, високоскоростно въртене или ултразвукови сензори. Във всички тези системи входящата енергия се превръща във триене, турбулентност, вълни и кавитация. Част от входящата енергия, която се трансформира в кавитация, зависи от няколко фактора, характеризиращи движението на оборудване, генериращо кавитация в течността.
Интензитетът на ускоряване е един от най-важните фактори, влияещи върху ефективността на енергийната трансформация в кавитация. По-високо ускорение създава по-голям спад на налягането, който от своя страна увеличава вероятността за създаване на вакуумни мехурчета вместо образуването на вълни, разпространяващи се чрез течност. Така, толкова по-голямо ускорение, толкова по-голямо е делът на енергията, който се превръща в кавитация. В случай на ултразвукови сензори интензитетът на ускоряване се характеризира с амплитуда на трептенията. По-високите амплитуди водят до по-ефективна създаване на кавитация. Промишлените устройства на Hielscher Ultrasonics могат да създават амплитуди до 115 микрона. Тези високи амплитуди вземат под внимание коефициента на мощност с висока скорост, която от своя страна ви позволява да създадете висока енергийна плътност до 100 w / cm³.
В допълнение към интензивността, течността трябва да се ускори, за да се създадат минимални загуби при превода на турбулентност, триене и образуване на вълни. За това оптималният начин ще бъде едностранна посока на движение. Използва се ултразвук поради следните действия:
- получаване на активирани метали чрез възстановяване на метални соли
- генериране на активирани метали с ултразвукова третиране
- звуков синтез на частици чрез утаяване на метални оксиди (Fe, CR, MN, CO) например, за използване като катализатори
- импрегниране на метали или халиди на метали върху субстратите
- приготвяне на решения на активирани метали
- реакции, ангажирани с метали чрез локално образуване на органични вещества
- реакции, включващи неметални твърди вещества
- кристализация и утаяване на метали, сплави, зеолити и други твърди вещества
- промени в повърхностната морфология и размера на частиците в резултат на високоскоростни сблъсъци на частици
- образуването на аморфни наноскуктурирани материали, включително преходни метали с висока повърхност, сплави, карбиди, оксиди и колоиди
- увеличаване на кристалите
- подравняване и отстраняване на покрития от пасивиращи оксиди
- микроманипулиране (разделяне на фракции) малки частици
- подготовка на колоиди (AG, AU, Q-размери CDS)
- включване на гостните молекули в твърди вещества с неорганичен слой
- сонохимия на полимерите
- разграждане и модификация на полимери
- синтез на полимери
- сонелиза на органични замърсители във вода
Звуково химическо оборудване
Повечето от добре спомените звукови химични процеси могат да бъдат коригирани за насочване на работата. Ще се радваме да ви помогнем при избора на звуково химическо оборудване за вашите нужди. За процесите на изследвания и тестване препоръчваме да приложите нашите лабораторни устройства или устройства
Невероятни факти
Молекулен материал в нашия ежедневен живот е толкова предсказуем, че често забравяме какви невероятни неща могат да работят с основните елементи.
Дори вътре в тялото ни има много невероятни химически реакции.
Ето някои очарователни и впечатляващи химически и физически реакции под формата на GIF, които ще ви напомнят за химията.
Химична реакция
1. "Фараонска змия" - разпадането на живака тиоцианат
Изгарянето на живака тиоцианат води до неговото разлагане в три други химикали. Тези три химически вещества на свой ред се разлагат още три вещества, което води до разгръщането на огромна "змия".
2. Изгаряне
Matchbox съдържа червен фосфор, сяра и Bertolet сол. Топлината, генерирана от фосфор, разлага на Bertolet сол и в процеса освобождава кислород. Кислородът в комбинация със сиво произвежда краткосрочен пламък, който използваме, например, свещ.
3. пожар + водород
Газов водород е по-лек от въздуха и може да бъде проверен с пламък или искра, което ще доведе до впечатляваща експлозия. Ето защо хелий често се използва по-често, а не водород за пълнене на балона.
4. Меркурий + алуминий
Меркурий прониква през защитния слой на оксид (ръжда) алуминий, принуждавайки го да ръждясва много по-бързо.
Примери за химични реакции
5. змия отрова + кръв
Една капка отрова Vijuki, която падна в чаша Петри с кръв, го кара да се извива в гъста буца твърда. Това се случва в нашето тяло, когато ни ухапва отровна змия.
6. Желязо + разтвор на мед
Iron замества мед в разтвора, превръщайки медната сила в желязна сила. Чиста мед е сглобена на жлеза.
7. Възпаление на газовия резервоар
8. Хлорен таблет + медицински алкохол в затворена бутилка
Реакцията води до увеличаване на налягането и завършва с празнина на контейнера.
9. Полимеризация на P-Nitroanilina
На GIF до половин чаена лъжичка р-нитроанилин или 4-нитроанилин се добавят няколко капки концентрирана сярна киселина.
10. Кръв в водороден пероксид
Кръвта ензимът, наречен каталаза, превръща водороден пероксид във вода и газообразен кислород, създавайки пяна кислородни мехурчета.
Химически експерименти
11. Галий в гореща вода
Галий, който се използва главно в електрониката, има точка на топене на компонент от 29,4 градуса по Целзий, което означава, че ще се стопи в ръцете.
12. Бавно бета-калай преход към алфа модификация
При студени температури бета-алотропът на калай (сребърна, метален) спонтанно преминава в алфа алфатроп (сив, прахообразен).
13. Натриев полиакрилат + вода
Натриевият полиакрилат е същият материал, който се използва в детските пелени, действа като гъба, абсорбираща влага. Когато се смесва с вода, съединението се превръща в твърд гел и водата вече не е течна и не може да се излива.
14. Газ Радон 220 инжектиран в мъгла камера
Следи под формата на буквата V се появяват, благодарение на две алфа частици (хелий-4 ядра), които се открояват, когато радонът се разпада на полоний и след това олово.
Начало Химически експерименти
15. Хидрогелни топки и многоцветна вода
В този случай оперира дифузията. Хидрогел е полимерна гранули, които абсорбират вода много добре.
16. Ацетон + пяна
Полифом се състои от полистиролен пяна, която се разтваря в ацетон, произвежда въздух в пяна, която създава форма, която разтваряте голямо количество материал в малко количество течност.
17. Сух лед + почистващ препарат за миене на съдове
Сух лед, поставен във вода, създава облак, а почистващият препарат за миене във вода притежава въглероден диоксид и водна пара във формата на балон.
18. Към млякото с хранителна багрила се добавя капка детергент
Млякото е предимно вода, но съдържа и витамини, минерали, протеини и малки капки мазнини, които се суспендират в разтвора.
Детергентът за миене на съдове отслабва химическите връзки, които задържат протеините и мазнините в разтвора. Дебелите молекули са объркани, когато сапунените молекули започват да бързат да се свързват с мастните молекули, докато разтворът се смесва равномерно.
19. "Следаща паста за зъби"
Дрожди и топла вода се изливаха в контейнер с детергент, водороден пероксид и хранителна боя. Дрождите служат като катализатор за освобождаване на кислород от водороден пероксид, създавайки множество мехурчета. В резултат на това се образува екзотермична реакция, с образуването на пяна и освобождаване на топлина.
Химически експерименти (видео)
20. Изгаряне на крушка
Wolframy Fook Brows, причинявайки късо съединение на електрическа верига, която прави блясъка на нишката.
21. Феромагнитна течност в стъклен буркан
Феромагнитната течност е течност, която е значително намагнитна в присъствието на магнитно поле. Използва се в твърди дискове и в машиностроенето.
Друга феромагнитна течност.
22. Йод + алуминий
Окислението на финия алуминий се появява във вода, образувайки тъмни лилави двойки.
23. Rubidi + вода
Рубидият реагира много бързо с вода, образувайки хидроксид рубидий и водороден газообразен. Реакцията е толкова бързо, че ако се извърши в стъклен съд, той може да се счупи.
Изпратете добрата си работа в базата знания е проста. Използвайте формата по-долу
Студентите, завършилите студенти, млади учени, които използват базата на знанието в обучението и работата ви, ще ви бъдат много благодарни.
Публикувано от http://www.allbest.ru/
- Въведение
- 1. Концепция за звук. Звукови вълни
- 1.1 Обхват на изследване на звуковите въздействия върху химическите процеси
- 1.2 Методи за звук
- 2. Използване на инфзиоз като метод за интензификация процеси на химически технологии
- 3. Използване на ултразвук като метод за засилване на химически процеси
- Заключение
- Въведение
- Двадесет и първи век - век и нанотехнология, универсална информатизация, електроника, инфразяща и ултразвук. Ултразвукът и инфразят са вълнообразни разпространение на колелационно движение на частици на средата и се характеризират с редица отличителни характеристики в сравнение с колебанията на звуковия диапазон. В ултразвуковия честотен диапазон относително лесен за получаване на насочваща радиация; Ултразвуковите колебания са добре фокусирани, в резултат на което интензивността на ултразвуковите колебания се увеличава в определени области на въздействие. Когато се разпространяват в газове, течности и твърди вещества, звуковите осцилации генерират уникални явления, много от които са намерили практическо приложение в различни области на науката и технологиите, са се появиха десетки високоефективни, спестяващи ресурси звукови технологии. През последните години използването на звукови трептения започва да играе нарастваща роля в индустрията и научните изследвания. Успешно провежда теоретични и експериментални изследвания в областта на ултразвукова кавитация и акустични потоци, които позволяват да се развият нови технологични процеси, които се появяват при излагане на ултразвук в течната фаза.
- В момента се формира нова посока на химията - звукова химия, която ви позволява да ускорите много химически и технологични процеси и да получите нови вещества, заедно с теоретични и експериментални изследвания в областта на звуковите реакции, са направени много практически творби. Разработването и прилагането на стабилна технология отварят нови перспективи при създаването на нови вещества и материали, при закрепване на нови свойства на добре познати материали и среди и следователно изисква разбиране на явленията и процесите, които се случват под действието на ултразвук и. \\ T Инфрат, възможностите за нови технологии и перспективите за тяхното използване.
- 1. Концепция за звука. Звукови вълни
Звукът е физическо явление, което е разпространение под формата на еластични вълни на механични осцилации в твърда, течна или газообразна среда. В тесния смисъл, под звука, тези колебания се считат за как се възприемат от органите на животните и човешките чувства.
Подобно на всяка вълна, звукът се характеризира с амплитуда и честотен спектър. Един обикновен човек е в състояние да чуе звукови трептения в честотния диапазон от 16--20 Hz до 15--20 kHz. Звукът под лентата на лентата се нарича инфрат; Горно: до 1 GHz, - ултразвук, от 1 GHz - хиперзвуков. Обемът на звука на звука зависи от ефективното звуково налягане, честотата и формата на трептенията, а височината на звука е не само от честотата, но и върху размера на звуковото налягане.
Звуковите вълни във въздуха се редуват и вакуумни зони. Звуковите вълни могат да служат като пример за осцилационен процес. Всяко колебание е свързано с нарушение на равновесното състояние на системата и се изразява в отклонението на неговите характеристики от равновесните стойности, последвано от връщане към първоначалната стойност. За звукови трептения такова характеристика е налягането в точката на средата и неговото отклонение е звуковото налягане.
Ако направите рязко изместване на еластичните средни частици на едно място, например, като използвате буталото, тогава налягането ще се увеличи на това място. Благодарение на еластичните връзки на частиците, налягането се предава към съседните частици, които от своя страна влияят следното, и площта на повишеното налягане изглежда се движи в еластична среда. Районът на пониженото налягане следва областта на пониженото налягане и по този начин се образува редица редуващи се компресионни региони и разпространение на вълна под формата на вълна. Всяка частица от еластична среда в този случай ще бъде извършена от осцилаторни движения.
Фигура 1 - движение на частици, когато вълновото разпространение а) движение на частицата на средата по време на разпространението на надлъжната вълна; б) движение на частици на средата по време на разпространението на напречната вълна.
Фигура 2 - Характеристики на процеса на осцилация
В течни и газообразни среди, където няма значителни колебания на плътността, акустичните вълни имат надлъжен характер, т.е. посоката на трептене на частиците съвпада с посоката на движение на вълната. В твърди тела, в допълнение към надлъжните деформации, има и еластични деформации на смяна, причинени от възбуждане на напречни (срязващи) вълни; В този случай частиците извършват трептения перпендикулярно на посоката на разпространението на вълната. Скоростта на размножаване на надлъжните вълни е много по-голяма от скоростта на разпространение на срязващи вълни.
1.1 Проучване на зрението на звуковите въздействия върху химическите процеси
Отдаването на химията, която изследва взаимодействието на мощни акустични вълни и химически и физикохимични ефекти, произтичащи от това, се наричат \u200b\u200bзвукова химия (сонохимия). Звуците изследват кинетиката и механизма на звукообразни реакции, възникнали в обема на звуковото поле. Някои физикохимични процеси в звуковото поле са и сред звуковото поле в звуковото поле: Sonoluminescence, дисперсия на веществото под звуково действие, емулгиране и други колоидни химични процеси. Sonolpence Press е феноменът на огнището на светлината, когато се срине на кавитационни мехурчета, родени в мощна ултразвукова вълна течност. Типичният опит в наблюдаването на сонолуминесценция е следният: резонаторът се поставя във водния капацитет и създава постоянна сферична ултразвукова вълна в нея. С достатъчно ултразвукова мощност в самия център на резервоара се появява ярък източник на синкавата светлина - звукът се превръща в светлина. Сонохимията се фокусира върху изучаването на химични реакции, произтичащи от действията на акустични осцилации - звукови химични реакции.
Като правило, звуковите химични процеси се изследват в ултразвук (от 20 kHz до няколко MHz). Звуковите колебания в гамата на килогените и инфзиозната гама са широко разпространени.
Звуците изследват кавитационните процеси. Кавитимия (от лат. Кавита е празнота) - процесът на изпаряване и последваща кондензация на парни мехурчета в течността, придружени от шум и хидравлични удари, образуване в течни кухини (кавитационни мехурчета или кухина), пълни с ферибот на течността самия, в който се случва. Кавитацията се случва в резултат на локално намаляване на налягането в течността, което може да се случи или с увеличаване на нейната скорост (хидродинамична кавитация), или когато акустичната вълна с голяма интензивност се пропуска по време на половин период от вакуума ( Акустична кавитация) има и други причини за ефекта. След като се движеше с поток към по-високо налягане или по време на компресия Seispex, кавитационният балон се сгъва, увеличавайки ударната вълна.
1.2 Звукови методи
Използват се следните методи за изследване на звукови мезимични реакции: обратното пиезоелектричен ефект и ефектът на магнитоскриванията за генериране на високочестотни звукови трептения в течност, аналитична химия за изследване на звук добре химични реакции, обратния пиезоелектричен ефект - появата на механични \\ t Деформации под действието на електрическото поле (използвани в акустични източници, в механични движения на системи - активатори).
Магниторазумяването е феномен, който се състои в промяната на тялото на магнетизацията на тялото, като промените в обема и линейните размери (използван за генериране на ултразвук и хиперзвуков).
InfraSevumk - звукови вълни с честота по-долу, възприемана от човешкото ухо. Тъй като човешкото ухо обикновено може да чуе звуци в честотния диапазон от 16 - 20 000 Hz, 16 Hz обикновено се приема за горната граница на честотния диапазон на инфзионен диапазон. Долната граница на инфзиозния диапазон е условно дефинирани като 0.001 Hz.
Инфтозът има редица функции, свързани с ниската честота на трептенията на еластична среда: има много по-големи амплитуди на колебания; Много допълнително се отнася за въздуха, тъй като абсорбцията му в атмосферата е незначителна; проявява явлението на дифракцията, в резултат на което лесно прониква в помещението и пликове препятствия, забавяне на звуковите звуци; Причинява вибрации на големи обекти поради резонанс.
вълнова ултразвукова химическа кавитация
2. Използване на инфзиен като метод за засилване на химически и технологични процеси
Физическото въздействие върху химичните реакции в този случай се извършва при инфзионни устройства, \\ t- устройства, в които се използват нискочестотни акустични осцилации, за да се засилят технологичните процеси в течната среда (всъщност инфраточна честота до 20 Hz, честота на звука до 100 Hz). Ос колебанията се създават директно в преработената среда, като се използват гъвкави емитери на различни конфигурации и форми или твърди метални бутала, свързани към стените на технологични контейнери чрез еластични елементи (напр. Гума). Това дава възможност за разтоварване от трептенията на източника на стената на инфзиозния апарат, значително намалява нивото на вибрациите и шума в индустриалните помещения. При инфзионните устройства се вълнуват колебанията с големи амплитуди (от единици до дузар mm).
Въпреки това, малкото усвояване на инфразяването на работната среда и възможността за нейната координация с излъчващия излъчвател (избор на подходящи параметри на източника) и размерите на устройствата (за обработката на определените течни обеми) позволяват нелинейно Ефекти на вълните, които възникват, когато са изложени на инфзиране на нелинейните вълни в големи технологични обеми. Поради това, инфзионните устройства са фундаментално различни от ултразвука, при които течностите се обработват в малко количество.
Следните физически ефекти се прилагат в инфзионни устройства (един или повече едновременно): кавитация, високо амплитуда и радиация (звукова радиация) на налягане, алтернативни течни потоци, акустични потоци (звук вятър), течно дегазиране и образуването на комплект на газови мехурчета и техните равновесни слоеве, фази на изместване на трептенията между суспендилираните частици и течност. Тези ефекти значително ускорят редовете, електрохимичните и други реакции, се засилват с 2-4 пъти промишлените процеси на смесване, филтриране, разтваряне и дисперсиране на твърди материали в течности, разделяне, класификация и дехидратация на суспензии, както и части за почистване и части и механизми и т.н.
Използването на инфраструанд позволява няколко пъти, за да се намали специфичната енергия и интензивността на метала и общите размери на устройствата, както и технологични течности директно в потока при транспортирането им чрез тръбопроводи, които елиминира инсталирането на миксери и други устройства.
Фигура 3 - инфразвудни апарати за раздвижване на суспензии: 1 - мембранна емитер на трептенията; 2 - модулатор сгъстен въздух; 3 - устройство за зареждане; 4 - компресор
Една от най-често срещаните области на прилагане на инфразния се смесват с помощта на, например, тръбен инфрат. Тази машина се състои от една или повече последователно свързани хидропневматични излъчватели и устройство за зареждане.
3. Използване на ултразвук в интензификацията на химическите процеси
УлтразвукmK - звукови вълни с честота над възприеманото човешко ухо, обикновено при ултразвук разбират честоти над 20 000 херца. Високочестотните колебания, използвани в индустрията, обикновено се създават с помощта на пиезокерамични преобразуватели. В случаите, когато основната стойност е силата на ултразвуковите колебания, се използват механични източници на ултразвук.
Въздействието на ултразвука в химически и физикохимични процеси, наблюдавано в течност, включва: иницииране на някои химични реакции, промяна в скоростта, а понякога реакционните посоки, появата на течно сияние (сонолуминесцент), създаването на ударни вълни в течност, емулгиране на не- Отоплителни течности и коалесценция (взривни частици вътре в подвижната среда или върху повърхността на тялото) на емулсии, дисперсия (фино смилане на твърди тела или течности) твърди тела и коагулация (комбиниране на малки диспергирани частици в бомбардировките в размер на агрегатите) на твърдо вещество частици в течност, дебазиране на течност и др. Ултразвукови устройства се използват за извършване на технологични процеси.
Ефектът от ултразвук върху различни процеси е свързан с кавитация (в течност чрез преминаване на акустичната вълна от кухини (кавитационни мехурчета), пълни с газ, пара или смес от тях).
Химични реакции, възникващи в течността под действието на ултразвук (звукови химични реакции), могат да бъдат условно разделени на: а) окислително намаляване, реакции, протичащи във водни разтвори между разтворени вещества и продукти разлагане на водни молекули вътре в кавитационен балон (H, IT,) , например:
б) реакции между разтворените газове и вещества с високо налягане на пара, разположени в кавитационния балон:
в) верижни реакции, инициирани от не-радикални продукти разлагане на вода, но чрез всяка друга субстанция, която се дисоциира в кавитационен балон, например, изомеризация на малеинов k-ти във фумарон под действието на BR, което води до резултат от звука дисоциация на крилото.
г) реакции, включващи макромолекули. За тези реакции не само кавитацията е важна и самоосозани ударни вълни и кумулативни джетове, но и механични сили, които разделят молекулите. Макро-радикалите, образувани в присъствието на мономер, са в състояние да инициират полимеризация.
д) започване на експлозия в течни и твърди експлозиви.
д) реакции в течни неводни системи, например, пиролиза и окисление на въглеводороди, окисление на алдехиди и алкохоли, алкилиране на ароматни съединения и др.
Основната енергия, характерна за звуковите химични реакции, е енергиен изход, който се изразява чрез броя на продуктовите молекули, образувани по време на цената на 100 EV на абсорбираната енергия. Добивът на енергия на Redox реакционните продукти обикновено не надвишава няколко единици и за верижни реакции достигат няколко хиляди.
Под действието на ултразвук в много реакции увеличението на скоростта е възможно няколко пъти (например в реакциите на хидрогениране, изомеризация, окисление и др.), Понякога изходът се увеличава по едно и също време.
Въздействието на ултразвука е важно да се вземе предвид при разработването и провеждането на различни технологични процеси (например, когато са изложени на вода, в които се образуват въздух, азотни оксиди и) се образуват, за да се разберат процесите, придружаващи усвояването на звука в среда.
Заключение
Понастоящем звуковите трептения са широко използвани в индустрията, като обещаващ технологичен фактор, който ви позволява да засилите рязко засилване на производствените процеси, ако е необходимо.
Използването на мощен ултразвук в технологичните процеси на получаване и обработка на материали и вещества позволява:
Намаляване на цената на процеса или продукта,
Получават нови продукти или подобряване на качеството на съществуващите,
Засилване на традиционните технологични процеси или стимулиране на прилагането на нови,
Допринася за подобряване на екологичната ситуация чрез намаляване на агресивността на технологичните течности.
Необходимо е обаче да се отбележи, че ултразвукът има изключително неблагоприятен ефект върху живите организми. За да се намалят тези въздействия, се препоръчват ултразвукови инсталации да бъдат поставени в специални стаи, като се използват системи за дистанционно управление, за да се извършват технологични процеси. Големият ефект дава автоматизацията на тези настройки.
По-икономичен начин за защита от ултразвук е да се използват звукоизолационни корпуси, които са затворени с ултразвукови настройки, или екрани, разположени върху използването на ултразвук. Тези екрани са изработени от ламарина или здрач, пластмаса или специална гума.
Списък на използваните източници
1. Margulis.M.A. Основите на звуковите химикали (химични реакции в акустични полета); проучвания. Ръководство за химикал. и него.-технолог. Специални университети / M.A. Margulis. М.: Висше училище, 1984. 272
2. Suslisk K.S. Ултразвук. Неговите химически, физически и биологични ефекти. Ed: VCH, N. Y., 336 p.
3. Кардашев Г.А. Физически методи за засилване на процесите на химически технологии. М.: Химия, 1990, 208 p.
5. Lummingcence
6. Ултразвук
Публикувано на AllBest.ru.
Подобни документи
Процеси на химически технологии. Разработване на схемата на химичния процес. Критерии за оптимизация. Топологичен метод и HTS. Концепциите и определянето на теорията на графиките. Параметрите на технологичния режим на HTS елементите. Проучване на стохастични процеси.
лекция, добавена 02/18/2009
Теорията на химическите процеси на органичния синтез. Разтвор: с алкилиране на бензен пропилен в присъствието на каквито и да е катализатори, има последователна подмяна на водородни атоми за образуване на смес от продукти с различна степен на алкилиране.
курсова работа, добавена 04.01.2009
Органичен синтез като част от химията, темата и методите за изследване. Същността на алкилиращите и ацилиращите процеси, характерни реакции и принципи на изтичане. Описание на реакциите на кондензацията. Характеристика, стойност на реакциите на хубаво, халогениране.
лекция, добавена 12/28/2009
Етапи на изучаване на процесите на изгаряне и експлозии. Основните видове експлозии, тяхната класификация по видове химични реакции и плътност на веществото. Реакции на разлагане, редокс, полимеризация, изомеризация и кондензация, смеси, основани на експлозии.
резюме, добавен 06.06.2011
Промишлена вода. Комплекс от операции, осигуряващи пречистване на водата. Хомогенни и хетерогенни некаталитни процеси в течните и газовите фази, техните модели и начини на интензификация. Сравнение на различни видове химически реактори.
лекция, добавена 29.03.2009
Методи за получаване на багрила. Получаване на синтеза на натриев сулфанилат. Характеристики на оригиналната суровина и получения продукт. Изчисляване на химически и технологични процеси и оборудване. Математическо описание на химичния метод за получаване на натриев сулфанилат.
теза, добавена 10/21/2013
Концепцията и изчисляване на скоростта на химични реакции, неговото научно и практическо значение и прилагане. Формулировката на закона на съществуващите маси. Фактори, влияещи върху скоростта на химичните реакции. Примери за реакции, настъпили в хомогенни и хетерогенни системи.
презентация, добавена 04/30/2012
Концепцията и условията за преминаване на химични реакции. Характеристики на реакциите на съединението, разлагането, заместването, обмена и използването им в промишлеността. Редукционни реакции на базата на металургията, същността на валентността, видовете трансестерификация.
резюме, добавен 01/27/2012
Стойността на водата за химическата промишленост. Подготовка на вода за производствени процеси. Каталитични процеси, тяхната класификация. Ефекта на катализатора върху скоростта на химически технологични процеси. Материалния баланс на пещта за изгаряне на сярата.
изпит, добавен 01/18/2014
Механизми на излагане на ултразвук в химични реакции. Отчитане в развитието и провеждането на технологични процеси. Технологии, реализирани с ултразвук. Прецизно почистване и обезмасляване. Дегазиране на стопички и заваряване на полимери и метали.