ध्वनि की रिहाई के साथ आगे बढ़ने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं। रासायनिक-तकनीकी प्रक्रियाओं की तीव्रता में ध्वनि कंपन

परिभाषा

रासायनिक प्रतिक्रियापदार्थों का परिवर्तन कहा जाता है जिसमें उनकी संरचना और (या) संरचना में परिवर्तन होता है।

अक्सर, रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रारंभिक पदार्थों (अभिकर्मकों) को अंतिम पदार्थों (उत्पादों) में बदलने की प्रक्रिया के रूप में समझा जाता है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रारंभिक सामग्री और प्रतिक्रिया उत्पादों के सूत्रों वाले रासायनिक समीकरणों का उपयोग करके लिखा जाता है। द्रव्यमान संरक्षण के नियम के अनुसार, रासायनिक समीकरण के बाएँ और दाएँ पक्षों में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समान होती है। आमतौर पर, प्रारंभिक पदार्थों के सूत्र समीकरण के बाईं ओर लिखे जाते हैं, और उत्पादों के सूत्र दाईं ओर लिखे जाते हैं। समीकरण के बाएँ और दाएँ भागों में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या की समानता पदार्थों के सूत्रों के सामने पूर्णांक स्टोइकोमेट्रिक गुणांक रखकर प्राप्त की जाती है।

रासायनिक समीकरणों में प्रतिक्रिया की विशेषताओं के बारे में अतिरिक्त जानकारी हो सकती है: तापमान, दबाव, विकिरण, आदि, जो समान चिह्न के ऊपर (या "नीचे") संबंधित प्रतीक द्वारा इंगित किया गया है।

सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को कई वर्गों में बांटा जा सकता है, जिनकी कुछ विशेषताएं हैं।

प्रारंभिक और परिणामी पदार्थों की संख्या और संरचना के अनुसार रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण

इस वर्गीकरण के अनुसार, रासायनिक प्रतिक्रियाओं को संयोजन, अपघटन, प्रतिस्थापन, विनिमय की प्रतिक्रियाओं में विभाजित किया गया है।

नतीजतन यौगिक प्रतिक्रियाएंदो या दो से अधिक (जटिल या सरल) पदार्थों से एक नया पदार्थ बनता है। सामान्य तौर पर, ऐसी रासायनिक प्रतिक्रिया का समीकरण इस तरह दिखेगा:

उदाहरण के लिए:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2

एसओ 3 + एच 2 ओ \u003d एच 2 एसओ 4

2एमजी + ओ 2 \u003d 2एमजीओ।

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

संयोजन प्रतिक्रियाएं ज्यादातर मामलों में एक्ज़ोथिर्मिक होती हैं, यानी। गर्मी की रिहाई के साथ प्रवाह। यदि सरल पदार्थ प्रतिक्रिया में शामिल होते हैं, तो ऐसी प्रतिक्रियाएं सबसे अधिक बार रेडॉक्स (ओआरडी) होती हैं, अर्थात। तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ होता है। यह स्पष्ट रूप से कहना असंभव है कि क्या जटिल पदार्थों के बीच एक यौगिक की प्रतिक्रिया को ओवीआर के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

अभिक्रियाएँ जिनमें एक जटिल पदार्थ से कई अन्य नए पदार्थ (जटिल या सरल) बनते हैं, उन्हें इस प्रकार वर्गीकृत किया जाता है अपघटन प्रतिक्रियाएं. सामान्य तौर पर, रासायनिक अपघटन प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस तरह दिखेगा:

उदाहरण के लिए:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2एच 2 ओ \u003d 2एच 2 + ओ 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O \u003d CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O (4)

एच 2 सिओ 3 \u003d सिओ 2 + एच 2 ओ (5)

2SO 3 \u003d 2SO 2 + O 2 (6)

(एनएच 4) 2 करोड़ 2 ओ 7 \u003d सीआर 2 ओ 3 + एन 2 + 4एच 2 ओ (7)

अधिकांश अपघटन प्रतिक्रियाएं हीटिंग (1,4,5) के साथ आगे बढ़ती हैं। विद्युत धारा द्वारा अपघटन संभव है (2)। क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स, अम्ल, क्षार और ऑक्सीजन युक्त अम्लों के लवण (1, 3, 4, 5, 7) का अपघटन तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था को बदले बिना होता है, अर्थात। ये प्रतिक्रियाएं ओवीआर पर लागू नहीं होती हैं। OVR अपघटन प्रतिक्रियाओं में उच्च ऑक्सीकरण राज्यों (6) में तत्वों द्वारा गठित ऑक्साइड, एसिड और लवण का अपघटन शामिल है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान में भी अपघटन प्रतिक्रियाएं पाई जाती हैं, लेकिन अन्य नामों के तहत - क्रैकिंग (8), डिहाइड्रोजनेशन (9):

सी 18 एच 38 \u003d सी 9 एच 18 + सी 9 एच 20 (8)

सी 4 एच 10 \u003d सी 4 एच 6 + 2एच 2 (9)

पर प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएंएक साधारण पदार्थ एक जटिल पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिससे एक नया सरल और एक नया जटिल पदार्थ बनता है। सामान्य तौर पर, रासायनिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस तरह दिखेगा:

उदाहरण के लिए:

2Al + Fe 2 O 3 \u003d 2Fe + Al 2 O 3 (1)

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 (2)

2केबीआर + सीएल 2 \u003d 2केसीएल + बीआर 2 (3)

2केएसएलओ 3 + एल 2 = 2 केएलओ 3 + सीएल 2 (4)

CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2 (5)

सीए 3 (आरओ 4) 2 + जेडएसआईओ 2 = जेडसीएएसआईओ 3 + पी 2 ओ 5 (6)

सीएच 4 + सीएल 2 = सीएच 3 सीएल + एचसीएल (7)

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं ज्यादातर रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं होती हैं (1 - 4, 7)। अपघटन अभिक्रियाओं के उदाहरण जिनमें ऑक्सीकरण अवस्थाओं में कोई परिवर्तन नहीं होता है, कुछ (5, 6) हैं।

विनिमय प्रतिक्रियाएंजटिल पदार्थों के बीच होने वाली प्रतिक्रियाओं को कहा जाता है, जिसमें वे अपने घटक भागों का आदान-प्रदान करते हैं। आमतौर पर इस शब्द का इस्तेमाल जलीय घोल में आयनों को शामिल करने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए किया जाता है। सामान्य तौर पर, रासायनिक विनिमय प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस तरह दिखेगा:

एबी + सीडी = एडी + सीबी

उदाहरण के लिए:

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O (2)

NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2 (3)

AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3 (4)

CrCl 3 + ZNaOH = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)

विनिमय प्रतिक्रियाएं रेडॉक्स नहीं हैं। इन विनिमय प्रतिक्रियाओं का एक विशेष मामला तटस्थकरण प्रतिक्रियाएं (क्षार के साथ एसिड की बातचीत की प्रतिक्रियाएं) (2) है। विनिमय प्रतिक्रियाएं उस दिशा में आगे बढ़ती हैं जहां कम से कम एक पदार्थ गैसीय पदार्थ (3), एक अवक्षेप (4, 5) या एक खराब विघटनकारी यौगिक के रूप में प्रतिक्रिया क्षेत्र से हटा दिया जाता है, अक्सर पानी (1, 2) )

ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तन के अनुसार रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण

अभिकारकों और प्रतिक्रिया उत्पादों को बनाने वाले तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तन के आधार पर, सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रेडॉक्स (1, 2) में विभाजित किया जाता है और जो ऑक्सीकरण अवस्था (3, 4) को बदले बिना होती हैं।

2एमजी + सीओ 2 \u003d 2एमजीओ + सी (1)

Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (रिडक्टेंट)

सी 4+ + 4ई \u003d सी 0 (ऑक्सीकरण एजेंट)

FeS 2 + 8HNO 3 (संक्षिप्त) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e \u003d Fe 3+ (रिडक्टेंट)

एन 5+ + 3e \u003d एन 2+ (ऑक्सीकरण एजेंट)

AgNO 3 + HCl \u003d AgCl + HNO 3 (3)

सीए (ओएच) 2 + एच 2 एसओ 4 = सीएएसओ 4 ↓ + एच 2 ओ (4)

थर्मल प्रभाव द्वारा रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण

प्रतिक्रिया के दौरान गर्मी (ऊर्जा) जारी या अवशोषित होती है या नहीं, इस पर निर्भर करते हुए, सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सशर्त रूप से एक्सो - (1, 2) और एंडोथर्मिक (3) में विभाजित किया जाता है। किसी अभिक्रिया के दौरान जितनी ऊष्मा (ऊर्जा) निकलती है या अवशोषित होती है, उसे अभिक्रिया की ऊष्मा कहते हैं। यदि समीकरण जारी या अवशोषित गर्मी की मात्रा को इंगित करता है, तो ऐसे समीकरणों को थर्मोकेमिकल कहा जाता है।

एन 2 + 3 एच 2 = 2एनएच 3 +46.2 केजे (1)

2एमजी + ओ 2 \u003d 2एमजीओ + 602.5 केजे (2)

एन 2 + ओ 2 \u003d 2NO - 90.4 केजे (3)

प्रतिक्रिया की दिशा के अनुसार रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण

प्रतिक्रिया की दिशा के अनुसार, प्रतिवर्ती (रासायनिक प्रक्रियाएं, जिनमें से उत्पाद एक दूसरे के साथ उन्हीं परिस्थितियों में प्रतिक्रिया करने में सक्षम होते हैं जिनमें वे प्राप्त होते हैं, प्रारंभिक पदार्थों के गठन के साथ) और अपरिवर्तनीय (रासायनिक प्रक्रियाएं, जिसके उत्पाद प्रारंभिक पदार्थों के निर्माण के साथ एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम नहीं हैं)।

प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाओं के लिए, सामान्य रूप में समीकरण आमतौर पर निम्नानुसार लिखा जाता है:

ए + बी एबी

उदाहरण के लिए:

सीएच 3 सीओओएच + सी 2 एच 5 ओएच ↔ एच 3 सीओओएस 2 एच 5 + एच 2 ओ

अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाओं के उदाहरण निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं हैं:

2केएसएलओ 3 → 2केएसएल + जेडओ 2

सी 6 एच 12 ओ 6 + 6ओ 2 → 6सीओ 2 + 6एच 2 ओ

प्रतिक्रिया की अपरिवर्तनीयता के साक्ष्य एक गैसीय पदार्थ के प्रतिक्रिया उत्पादों के रूप में काम कर सकते हैं, एक अवक्षेप या कम-विघटनकारी यौगिक, सबसे अधिक बार पानी।

उत्प्रेरक की उपस्थिति से रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण

इस दृष्टिकोण से, उत्प्रेरक और गैर-उत्प्रेरक प्रतिक्रियाएं प्रतिष्ठित हैं।

उत्प्रेरक एक पदार्थ है जो रासायनिक प्रतिक्रिया को गति देता है। उत्प्रेरकों से युक्त अभिक्रियाएँ उत्प्रेरक कहलाती हैं। उत्प्रेरक की उपस्थिति के बिना कुछ प्रतिक्रियाएं आम तौर पर असंभव होती हैं:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2 (MnO 2 उत्प्रेरक)

अक्सर, प्रतिक्रिया उत्पादों में से एक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है जो इस प्रतिक्रिया को तेज करता है (ऑटोकैटलिटिक प्रतिक्रियाएं):

MeO + 2HF \u003d MeF 2 + H 2 O, जहाँ Me एक धातु है।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

सोनोकेमिस्ट्री रासायनिक प्रतिक्रियाओं और प्रक्रियाओं में अल्ट्रासाउंड का अनुप्रयोग है। तरल पदार्थों में ध्वनि-रासायनिक प्रभाव पैदा करने वाला तंत्र ध्वनिक गुहिकायन की घटना है।

Hielscher की अल्ट्रासोनिक प्रयोगशाला और औद्योगिक उपकरणों का उपयोग ध्वनि-रासायनिक प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है।

ध्वनि रासायनिक प्रतिक्रियाएं

रासायनिक प्रतिक्रियाओं और प्रक्रियाओं में निम्नलिखित सोनोकेमिकल प्रभाव देखे जा सकते हैं:

• प्रतिक्रिया दर में वृद्धि
• प्रतिक्रिया उपज में वृद्धि
• ऊर्जा का अधिक कुशल उपयोग
• एक प्रतिक्रिया से दूसरी प्रतिक्रिया में संक्रमण के लिए ध्वनि-रासायनिक तरीके
• इंटरफेसियल ट्रांसफर उत्प्रेरक में सुधार
• चरण हस्तांतरण उत्प्रेरक का बहिष्करण
• कच्चे या तकनीकी अभिकर्मकों का उपयोग
• धातुओं और ठोस पदार्थों का सक्रियण
• अभिकर्मकों या उत्प्रेरकों की प्रतिक्रियाशीलता बढ़ाना ()
• कण संश्लेषण सुधार
• नैनोकणों की कोटिंग

तरल पदार्थ में अल्ट्रासोनिक गुहिकायन

Cavitation का अर्थ है "एक तरल में बुलबुले का गठन, वृद्धि और विस्फोटक विनाश। गुहिकायन विस्फोट तीव्र स्थानीय ताप (~5000 K), उच्च दबाव (~1000 atm.), और विशाल ताप/शीतलन दर (>109 K/s) और तरल जेट प्रवाह (~400 किमी/घंटा) उत्पन्न करता है"

गुहिकायन बुलबुले निर्वात बुलबुले हैं। निर्वात एक तरफ तेजी से गतिमान सतह और दूसरी ओर एक अक्रिय तरल द्वारा निर्मित होता है। परिणामी दबाव अंतर द्रव में भी संसक्त बलों को दूर करने का कार्य करता है। गुहिकायन विभिन्न तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है, जैसे वेंचुरी नोजल, उच्च दबाव नोजल, उच्च गति रोटेशन या अल्ट्रासोनिक सेंसर। इन सभी प्रणालियों में, आने वाली ऊर्जा घर्षण, अशांति, तरंगों और गुहिकायन में परिवर्तित हो जाती है। आने वाली ऊर्जा का हिस्सा जो गुहिकायन में परिवर्तित होता है, कई कारकों पर निर्भर करता है जो तरल में गुहिकायन उत्पन्न करने वाले उपकरणों की गति को चिह्नित करते हैं।

त्वरण की तीव्रता ऊर्जा परिवर्तन की दक्षता को गुहिकायन में प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। उच्च त्वरण एक अधिक दबाव ड्रॉप बनाता है, जो बदले में तरल के माध्यम से फैलने वाली तरंगों के बजाय वैक्यूम बुलबुले बनाने की संभावना को बढ़ाता है। इस प्रकार, जितना अधिक त्वरण, उतनी ही अधिक ऊर्जा का अनुपात जो कि पोकेशन में परिवर्तित हो जाता है। अल्ट्रासोनिक सेंसर के मामले में, त्वरण की तीव्रता दोलनों के आयाम की विशेषता है। उच्च आयामों के परिणामस्वरूप अधिक कुशल गुहिकायन पीढ़ी होती है। Hielscher Ultrasonics के औद्योगिक उपकरण 115 µm तक के आयाम उत्पन्न कर सकते हैं। ये उच्च आयाम एक उच्च शक्ति हस्तांतरण अनुपात की अनुमति देते हैं, जो बदले में 100 W/cm³ तक उच्च ऊर्जा घनत्व की अनुमति देता है।

तीव्रता के अलावा, द्रव को इस तरह से त्वरित किया जाना चाहिए कि अशांति, घर्षण और तरंग गठन के मामले में न्यूनतम नुकसान हो। इसके लिए सबसे अच्छा तरीका आंदोलन की एकतरफा दिशा होगी। अल्ट्रासाउंड का उपयोग किया जाता है, इसके निम्नलिखित कार्यों के लिए धन्यवाद:

• धातु लवणों की कमी से सक्रिय धातुओं की तैयारी
• sonication द्वारा सक्रिय धातुओं की पीढ़ी
• धातु ऑक्साइड (Fe, Cr, Mn, Co) के अवक्षेपण द्वारा कणों का ध्वनि-रासायनिक संश्लेषण जैसे उत्प्रेरक के रूप में उपयोग के लिए
• सबस्ट्रेट्स पर धातुओं या धातु के हलाइड्स का संसेचन
• सक्रिय धातुओं के समाधान की तैयारी
• कार्बनिक पदार्थों के स्थानीय गठन के माध्यम से धातुओं को शामिल करने वाली प्रतिक्रियाएं
• गैर-धातु ठोस शामिल प्रतिक्रियाएं
• धातुओं, मिश्र धातुओं, जिओलाइट्स और अन्य ठोस पदार्थों का क्रिस्टलीकरण और अवक्षेपण
• कणों के बीच उच्च गति के टकराव के परिणामस्वरूप सतह आकारिकी और कण आकार में परिवर्तन
  • उच्च सतह क्षेत्र संक्रमण धातु, मिश्र धातु, कार्बाइड, ऑक्साइड और कोलाइड सहित अनाकार नैनोसंरचित सामग्री का निर्माण
  • क्रिस्टल इज़ाफ़ा
  • निष्क्रिय ऑक्साइड कोटिंग्स को समतल करना और हटाना
  • छोटे कणों का सूक्ष्म हेरफेर (अंशांकन)
• कोलाइड्स की तैयारी (एजी, एयू, क्यू-आकार सीडीएस)
• एक अकार्बनिक परत के साथ अतिथि अणुओं को ठोस में शामिल करना
• पॉलिमर की सोनोकेमिस्ट्री
  • पॉलिमर का क्षरण और संशोधन
  • बहुलक संश्लेषण
• पानी में कार्बनिक प्रदूषकों का सोनोलिसिस

ध्वनि-रासायनिक उपकरण

उल्लिखित अधिकांश ध्वनि-रासायनिक प्रक्रियाओं को प्रत्यक्ष-प्रवाह संचालन के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। आपकी आवश्यकताओं के लिए ध्वनि रासायनिक उपकरण चुनने में आपकी सहायता करने में हमें खुशी होगी। अनुसंधान और प्रक्रिया परीक्षण के लिए, हम अपने प्रयोगशाला उपकरणों या उपकरण का उपयोग करने की सलाह देते हैं

अविश्वसनीय तथ्य

हमारे दैनिक जीवन में आणविक सामग्री इतनी अनुमानित है कि हम अक्सर भूल जाते हैं कि मूल तत्वों के साथ क्या आश्चर्यजनक चीजें हो सकती हैं।

हमारे शरीर के भीतर भी कई अद्भुत रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं।

यहां कुछ आकर्षक और प्रभावशाली जीआईएफ-आकार की रासायनिक और भौतिक प्रतिक्रियाएं हैं जो आपको रसायन शास्त्र पाठ्यक्रम की याद दिलाएंगी।

रसायनिक प्रतिक्रिया

1. "फिरौन का सांप" - पारा थायोसाइनेट का क्षय

पारा थायोसाइनेट के जलने से यह तीन अन्य रसायनों में विघटित हो जाता है। बदले में ये तीन रसायन तीन और पदार्थों में विघटित हो जाते हैं, जिससे एक विशाल "साँप" की तैनाती हो जाती है।

2. जलती हुई माचिस

माचिस की तीली में लाल फास्फोरस, सल्फर और बर्टोलेट का नमक होता है। फास्फोरस द्वारा उत्पन्न गर्मी बर्टोलेट नमक को विघटित कर देती है और इस प्रक्रिया में ऑक्सीजन छोड़ती है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन सल्फर के साथ मिलकर एक अल्पकालिक लौ उत्पन्न करती है जिसका उपयोग हम मोमबत्ती जलाने के लिए करते हैं।

3. आग + हाइड्रोजन

हाइड्रोजन गैस हवा से हल्की होती है और इसे ज्वाला या चिंगारी से प्रज्वलित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक शानदार विस्फोट होता है। इसलिए हीलियम का उपयोग अब गुब्बारों को भरने के लिए हाइड्रोजन की तुलना में अधिक किया जाता है।

4. पारा + एल्युमिनियम

पारा एल्यूमीनियम की सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत (जंग) में प्रवेश करता है, जिससे यह बहुत तेजी से जंग खा जाता है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उदाहरण

5. सांप का जहर + खून

रक्त की पेट्री डिश में वाइपर के जहर की एक बूंद के कारण यह ठोस पदार्थ की मोटी गांठ में बदल जाता है। हमारे शरीर में ऐसा होता है जब हमें किसी जहरीले सांप ने काट लिया होता है।

6. आयरन + कॉपर सल्फेट विलयन

आयरन कॉपर को घोल में बदल देता है, कॉपर सल्फेट को आयरन सल्फेट में बदल देता है। लोहे पर शुद्ध तांबा एकत्र किया जाता है।

7. गैस कंटेनर का प्रज्वलन

8. बंद बोतल में क्लोरीन टैबलेट + मेडिकल अल्कोहल

प्रतिक्रिया दबाव में वृद्धि की ओर ले जाती है और कंटेनर के टूटने के साथ समाप्त होती है।

9. पी-नाइट्रोएनिलिन का बहुलकीकरण

जीआईएफ पर, सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड की कुछ बूंदों को आधा चम्मच पी-नाइट्रोएनिलिन या 4-नाइट्रोएनिलिन में मिलाया जाता है।

10. हाइड्रोजन पेरोक्साइड में रक्त

रक्त में एक एंजाइम जिसे कैटेलेज कहा जाता है, हाइड्रोजन पेरोक्साइड को पानी और ऑक्सीजन गैस में परिवर्तित करता है, जिससे ऑक्सीजन के बुलबुले का झाग बनता है।

रासायनिक प्रयोग

11. गर्म पानी में गैलियम

गैलियम, जिसका मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है, का गलनांक 29.4 डिग्री सेल्सियस होता है, जिसका अर्थ है कि यह आपके हाथों में पिघल जाएगा।

12. बीटा टिन का अल्फा संशोधन में धीमा संक्रमण

ठंडे तापमान पर, टिन (चांदी, धातु) का बीटा आवंटन अनायास अल्फा एलोट्रोप (ग्रे, पाउडर) में बदल जाता है।

13. सोडियम पॉलीएक्रिलेट + पानी

सोडियम पॉलीएक्रिलेट, वही सामग्री जो बेबी डायपर में उपयोग की जाती है, नमी को अवशोषित करने के लिए स्पंज की तरह काम करती है। पानी के साथ मिश्रित होने पर, यौगिक एक ठोस जेल में बदल जाता है, और पानी अब तरल नहीं रहता है और इसे बाहर नहीं निकाला जा सकता है।

14. फॉग चैंबर में रेडॉन 220 गैस इंजेक्ट की जाएगी

वी-आकार का निशान दो अल्फा कणों (हीलियम -4 नाभिक) के कारण होता है जो तब निकलते हैं जब रेडॉन पोलोनियम में टूट जाता है और फिर सीसा होता है।

गृह रसायन प्रयोग

15. हाइड्रोजेल बॉल्स और रंगीन पानी

इस मामले में, प्रसार होता है। हाइड्रोजेल एक बहुलक कणिका है जो पानी को बहुत अच्छी तरह से अवशोषित करती है।

16. एसीटोन + स्टायरोफोम

स्टायरोफोम स्टायरोफोम से बना होता है, जो एसीटोन में घुलने पर फोम में हवा छोड़ता है, जिससे ऐसा लगता है कि आप थोड़ी मात्रा में तरल में बड़ी मात्रा में सामग्री को घोल रहे हैं।

17. सूखी बर्फ + डिश सोप

पानी में रखी सूखी बर्फ बादल बनाती है, जबकि पानी में डिशवाशिंग डिटर्जेंट कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प को बुलबुले के आकार में रखता है।

18. खाद्य रंग के साथ दूध में डिटर्जेंट की एक बूंद मिलाई गई

दूध ज्यादातर पानी होता है, लेकिन इसमें विटामिन, खनिज, प्रोटीन और घोल में वसा की छोटी बूंदें भी होती हैं।

डिशवॉशिंग डिटर्जेंट उन रासायनिक बंधनों को ढीला करता है जो घोल में प्रोटीन और वसा रखते हैं। वसा के अणु भ्रमित हो जाते हैं क्योंकि साबुन के अणु वसा के अणुओं से जुड़ने के लिए इधर-उधर उछालने लगते हैं जब तक कि घोल समान रूप से मिश्रित न हो जाए।

19. हाथी टूथपेस्ट

खमीर और गर्म पानी को डिटर्जेंट, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और खाद्य रंग के साथ एक कंटेनर में डाला जाता है। खमीर हाइड्रोजन पेरोक्साइड से ऑक्सीजन की रिहाई के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है, जिससे कई बुलबुले बनते हैं। नतीजतन, फोम के गठन और गर्मी की रिहाई के साथ एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया बनती है।

रासायनिक प्रयोग (वीडियो)

20. बल्ब बर्नआउट

टंगस्टन फिलामेंट टूट जाता है, जिससे विद्युत शॉर्ट सर्किट होता है जिससे फिलामेंट चमकने लगता है।

21. कांच के जार में फेरोफ्लुइड

एक फेरोफ्लुइड एक तरल है जो चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में अत्यधिक चुंबकीय हो जाता है। इसका उपयोग हार्ड ड्राइव और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में किया जाता है।

एक और फेरोफ्लुइड।

22. आयोडीन + एल्युमिनियम

पानी में बारीक छितरे हुए एल्युमिनियम का ऑक्सीकरण होता है, जिससे गहरे बैंगनी रंग के वाष्प बनते हैं।

23. रूबिडियम + पानी

रूबिडियम पानी के साथ बहुत तेजी से प्रतिक्रिया करके रूबिडियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाता है। प्रतिक्रिया इतनी तेज होती है कि अगर इसे कांच के बर्तन में किया जाए तो यह टूट सकती है।

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• परिचय
• 1. ध्वनि की अवधारणा। ध्वनि तरंगे
• 1.1 रासायनिक प्रक्रियाओं पर ध्वनि प्रभावों के अध्ययन का क्षेत्र
• 1.2 ध्वनि रसायन के तरीके
• 2. तीव्रता की एक विधि के रूप में इन्फ्रासाउंड का उपयोग रासायनिक प्रौद्योगिकी प्रक्रिया
• 3. रासायनिक प्रक्रियाओं को तेज करने के तरीके के रूप में अल्ट्रासाउंड का उपयोग
• निष्कर्ष
• परिचय
• इक्कीसवीं सदी जैव और नैनो प्रौद्योगिकी, सार्वभौमिक सूचनाकरण, इलेक्ट्रॉनिक्स, इन्फ्रासाउंड और अल्ट्रासाउंड की सदी है। अल्ट्रासाउंड और इन्फ्रासाउंड माध्यम के कणों की एक लहर की तरह फैलने वाली दोलन गति है और श्रव्य श्रेणी के दोलनों की तुलना में कई विशिष्ट विशेषताओं की विशेषता है। अल्ट्रासोनिक आवृत्ति रेंज में, दिशात्मक विकिरण प्राप्त करना अपेक्षाकृत आसान है; अल्ट्रासोनिक कंपन ध्यान केंद्रित करने के लिए अच्छी तरह से उधार देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रभाव के कुछ क्षेत्रों में अल्ट्रासोनिक कंपन की तीव्रता बढ़ जाती है। गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में प्रसार करते समय, ध्वनि कंपन अद्वितीय घटनाएं उत्पन्न करते हैं, जिनमें से कई ने विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में व्यावहारिक अनुप्रयोग पाया है, दर्जनों अत्यधिक कुशल, संसाधन-बचत वाली ध्वनि प्रौद्योगिकियां दिखाई दी हैं। हाल के वर्षों में, ध्वनि कंपन का उपयोग उद्योग और वैज्ञानिक अनुसंधान में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाने लगा है। अल्ट्रासोनिक पोकेशन और ध्वनिक प्रवाह के क्षेत्र में सैद्धांतिक और प्रायोगिक अध्ययन सफलतापूर्वक किए गए हैं, जिससे तरल चरण में अल्ट्रासाउंड की कार्रवाई के तहत होने वाली नई तकनीकी प्रक्रियाओं को विकसित करना संभव हो गया है।
• वर्तमान में, रसायन विज्ञान में एक नई दिशा बन रही है - ध्वनि रसायन विज्ञान, जो ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं के क्षेत्र में सैद्धांतिक और प्रायोगिक अध्ययनों के साथ-साथ कई रासायनिक-तकनीकी प्रक्रियाओं को तेज करना और नए पदार्थ प्राप्त करना संभव बनाता है, बहुत सारे व्यावहारिक कार्य किया गया है। ध्वनि प्रौद्योगिकियों का विकास और अनुप्रयोग वर्तमान में नए पदार्थों और सामग्रियों के निर्माण में नई संभावनाओं को खोलता है, ज्ञात सामग्रियों और मीडिया को नए गुण प्रदान करता है, और इसलिए अल्ट्रासाउंड और इन्फ्रासाउंड की कार्रवाई के तहत होने वाली घटनाओं और प्रक्रियाओं की समझ की आवश्यकता होती है, नई प्रौद्योगिकियों की संभावनाएं और उनके आवेदन की संभावनाएं।
• 1. ध्वनि की अवधारणा। ध्वनि तरंगे

ध्वनि एक भौतिक घटना है, जो ठोस, तरल या गैसीय माध्यम में लोचदार तरंगों के रूप में यांत्रिक कंपन का प्रसार है। एक संकीर्ण अर्थ में, ध्वनि इन कंपनों को संदर्भित करती है, जिसे इस संबंध में माना जाता है कि उन्हें जानवरों और मनुष्यों के इंद्रियों द्वारा कैसे माना जाता है।

किसी भी तरंग की तरह, ध्वनि आयाम और आवृत्ति स्पेक्ट्रम की विशेषता है। एक सामान्य व्यक्ति 16-20 हर्ट्ज से 15-20 किलोहर्ट्ज़ तक की आवृत्ति रेंज में ध्वनि कंपन सुन सकता है। मानव श्रवण सीमा के नीचे की ध्वनि को इन्फ्रासाउंड कहा जाता है; उच्चतर: 1 गीगाहर्ट्ज़ तक - अल्ट्रासाउंड द्वारा, 1 गीगाहर्ट्ज़ से - हाइपरसाउंड द्वारा। एक जटिल तरीके से ध्वनि की प्रबलता प्रभावी ध्वनि दबाव, आवृत्ति और कंपन के आकार पर निर्भर करती है, और ध्वनि की पिच न केवल आवृत्ति पर निर्भर करती है, बल्कि ध्वनि दबाव के परिमाण पर भी निर्भर करती है।

हवा में ध्वनि तरंगें संपीड़न और विरलन के वैकल्पिक क्षेत्र हैं। ध्वनि तरंगें एक दोलन प्रक्रिया के उदाहरण के रूप में काम कर सकती हैं। कोई भी उतार-चढ़ाव प्रणाली के संतुलन की स्थिति के उल्लंघन से जुड़ा होता है और मूल मूल्य पर बाद में वापसी के साथ संतुलन मूल्यों से इसकी विशेषताओं के विचलन में व्यक्त किया जाता है। ध्वनि कंपन के लिए, ऐसी विशेषता माध्यम में एक बिंदु पर दबाव है, और इसका विचलन ध्वनि दबाव है।

यदि आप एक लोचदार माध्यम के कणों का एक स्थान पर तेज विस्थापन करते हैं, उदाहरण के लिए, पिस्टन का उपयोग करते हुए, तो इस स्थान पर दबाव बढ़ जाएगा। कणों के लोचदार बंधों के लिए धन्यवाद, दबाव पड़ोसी कणों में स्थानांतरित हो जाता है, जो बदले में, अगले वाले पर कार्य करता है, और बढ़े हुए दबाव का क्षेत्र, जैसा कि यह था, एक लोचदार माध्यम में चलता है। उच्च दबाव के क्षेत्र के बाद निम्न दबाव का क्षेत्र होता है, और इस प्रकार संपीड़न और विरलन के वैकल्पिक क्षेत्रों की एक श्रृंखला बनती है, जो एक तरंग के रूप में माध्यम में फैलती है। इस स्थिति में प्रत्यास्थ माध्यम का प्रत्येक कण दोलन करेगा।

चित्र 1 - तरंग के प्रसार के दौरान कणों की गति a) अनुदैर्ध्य तरंग के प्रसार के दौरान माध्यम के कणों की गति; बी) एक अनुप्रस्थ तरंग के प्रसार के दौरान माध्यम के कणों की गति।

चित्र 2 - दोलन प्रक्रिया के लक्षण

तरल और गैसीय मीडिया में, जहां घनत्व में कोई महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव नहीं होते हैं, ध्वनिक तरंगें प्रकृति में अनुदैर्ध्य होती हैं, अर्थात कण दोलन की दिशा तरंग गति की दिशा के साथ मेल खाती है। ठोस पदार्थों में, अनुदैर्ध्य विकृतियों के अलावा, लोचदार कतरनी विकृतियाँ भी उत्पन्न होती हैं, जो अनुप्रस्थ (कतरनी) तरंगों के उत्तेजना का कारण बनती हैं; इस मामले में, कण तरंग प्रसार की दिशा में लंबवत दोलन करते हैं। अनुदैर्ध्य तरंगों के प्रसार का वेग अपरूपण तरंगों के प्रसार के वेग से बहुत अधिक होता है।

1.1 रासायनिक प्रक्रियाओं पर ध्वनि प्रभावों के अध्ययन का क्षेत्र

रसायन विज्ञान की वह शाखा जो शक्तिशाली ध्वनिक तरंगों की परस्पर क्रिया और परिणामी रासायनिक और भौतिक रासायनिक प्रभावों का अध्ययन करती है, सोनोकेमिस्ट्री (सोनोकेमिस्ट्री) कहलाती है। सोनोकेमिस्ट्री ध्वनि क्षेत्र के आयतन में होने वाली सोनोकेमिकल प्रतिक्रियाओं के कैनेटीक्स और तंत्र की जांच करती है। ध्वनि रसायन विज्ञान के क्षेत्र में ध्वनि क्षेत्र में कुछ भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं भी शामिल हैं: सोनोल्यूमिनेसिसेंस, ध्वनि की क्रिया के तहत किसी पदार्थ का फैलाव, पायसीकरण और अन्य कोलाइडल रासायनिक प्रक्रियाएं। Sonoluminescence एक शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक तरंग द्वारा तरल में उत्पन्न गुहिकायन बुलबुले के पतन के दौरान प्रकाश की एक फ्लैश की उपस्थिति की घटना है। सोनोल्यूमिनेसिसेंस को देखने का एक विशिष्ट अनुभव इस प्रकार है: एक गुंजयमान यंत्र को पानी के एक कंटेनर में रखा जाता है और उसमें एक स्थायी गोलाकार अल्ट्रासोनिक तरंग बनाई जाती है। पर्याप्त अल्ट्रासाउंड शक्ति के साथ, टैंक के बिल्कुल केंद्र में नीली रोशनी का एक उज्ज्वल बिंदु स्रोत दिखाई देता है - ध्वनि प्रकाश में बदल जाती है। सोनोकेमिस्ट्री ध्वनिक कंपन - सोनोकेमिकल प्रतिक्रियाओं की कार्रवाई के तहत होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के अध्ययन पर मुख्य ध्यान देती है।

एक नियम के रूप में, ध्वनि-रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन अल्ट्रासोनिक रेंज (20 kHz से कई MHz तक) में किया जाता है। किलोहर्ट्ज़ रेंज और इन्फ्रासोनिक रेंज में ध्वनि कंपन का अध्ययन बहुत कम बार किया जाता है।

ध्वनि रसायन cavitation की प्रक्रियाओं की जांच करता है। कैविटी (लैटिन कैविटा से - खालीपन) एक तरल धारा में वाष्प के बुलबुले के वाष्पीकरण और बाद में संक्षेपण की प्रक्रिया है, शोर और हाइड्रोलिक झटके के साथ, तरल में गुहाओं का निर्माण (गुहिकायन बुलबुले, या गुफाओं) के वाष्प से भरा हुआ है। तरल स्वयं जिसमें यह होता है। तरल में दबाव में स्थानीय कमी के परिणामस्वरूप गुहिकायन होता है, जो या तो इसकी गति (हाइड्रोडायनामिक पोकेशन) में वृद्धि के साथ हो सकता है, या दुर्लभ अर्ध-चक्र (ध्वनिक गुहिकायन) के दौरान उच्च तीव्रता की ध्वनिक लहर के पारित होने के साथ हो सकता है। ), प्रभाव के अन्य कारण हैं। एक उच्च दबाव वाले क्षेत्र में प्रवाह के साथ या संपीड़न के आधे चक्र के दौरान, एक शॉक वेव उत्सर्जित करते समय पोकेशन बुलबुला गिर जाता है।

1.2 ध्वनि रसायन विधियाँ

ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है: व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और एक तरल में उच्च आवृत्ति ध्वनि कंपन उत्पन्न करने के लिए मैग्नेटोस्ट्रिक्शन प्रभाव, ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उत्पादों के अध्ययन के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान, व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव - घटना एक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत यांत्रिक विकृतियों का (ध्वनिक उत्सर्जक में प्रयुक्त, सिस्टम में यांत्रिक आंदोलनों - सक्रियकर्ता)।

मैग्नेटोस्ट्रिमक्शन एक घटना है जिसमें यह तथ्य शामिल है कि जब शरीर के चुंबकीयकरण की स्थिति बदलती है, तो इसकी मात्रा और रैखिक आयाम बदल जाते हैं (वे अल्ट्रासाउंड और हाइपरसाउंड उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं)।

इन्फ्रासाउंड ध्वनि तरंगें हैं जिनकी आवृत्ति मानव कान से कम होती है। चूंकि मानव कान आमतौर पर 16-20 "000 हर्ट्ज की आवृत्ति रेंज में ध्वनि सुनने में सक्षम होता है, इसलिए 16 हर्ट्ज को आमतौर पर इन्फ्रासाउंड आवृत्ति रेंज की ऊपरी सीमा के रूप में लिया जाता है। इन्फ्रासाउंड रेंज की निचली सीमा को सशर्त रूप से 0.001 हर्ट्ज के रूप में परिभाषित किया जाता है। .

इन्फ्रासाउंड में एक लोचदार माध्यम के दोलनों की कम आवृत्ति से जुड़ी कई विशेषताएं हैं: इसमें बहुत अधिक दोलन आयाम हैं; हवा में बहुत अधिक फैलता है, क्योंकि वातावरण में इसका अवशोषण नगण्य होता है; विवर्तन की घटना को प्रदर्शित करता है, जिसके परिणामस्वरूप यह आसानी से कमरों में प्रवेश करता है और उन बाधाओं के आसपास जाता है जो श्रव्य ध्वनियों में देरी करते हैं; बड़ी वस्तुओं को अनुनाद के कारण कंपन करने का कारण बनता है।

तरंग अल्ट्रासाउंड रासायनिक गुहिकायन

2. रासायनिक-तकनीकी प्रक्रियाओं को तेज करने के तरीके के रूप में इन्फ्रासाउंड का उपयोग करना

इस मामले में रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर भौतिक प्रभाव इन्फ्रासोनिक उपकरणों में किया जाता है,- ऐसे उपकरण जिनमें तरल मीडिया में तकनीकी प्रक्रियाओं को तेज करने के लिए कम आवृत्ति वाले ध्वनिक कंपन का उपयोग किया जाता है (वास्तव में 20 हर्ट्ज तक की आवृत्ति के साथ इन्फ्रासोनिक, 100 हर्ट्ज तक की आवृत्ति के साथ ध्वनि)। विभिन्न विन्यासों और आकृतियों के लचीले उत्सर्जक या लोचदार तत्वों (जैसे, रबर) के माध्यम से तकनीकी कंटेनरों की दीवारों से जुड़े कठोर धातु पिस्टन की मदद से दोलन सीधे संसाधित माध्यम में बनाए जाते हैं। यह स्रोत के कंपन से इन्फ्रासोनिक उपकरण की दीवारों को उतारना संभव बनाता है, औद्योगिक परिसर में उनके कंपन और शोर के स्तर को काफी कम करता है। इन्फ्रासोनिक उपकरणों में, बड़े आयामों (इकाइयों से दसियों मिमी तक) के साथ दोलन उत्तेजित होते हैं।

हालांकि, काम करने वाले माध्यम द्वारा इन्फ्रासाउंड का कम अवशोषण और दोलनों के उत्सर्जक (उपयुक्त स्रोत मापदंडों का चयन) और उपकरण के आकार (तरल के दिए गए संस्करणों को संसाधित करने के लिए) के साथ इसके मिलान की संभावना से नॉनलाइनियर का विस्तार करना संभव हो जाता है। बड़े तकनीकी संस्करणों के लिए इन्फ्रासाउंड के प्रभाव में उत्पन्न होने वाले तरंग प्रभाव। इसके कारण, इन्फ्रासोनिक डिवाइस अल्ट्रासोनिक वाले से मौलिक रूप से भिन्न होते हैं, जिसमें तरल पदार्थ को कम मात्रा में संसाधित किया जाता है।

इन्फ्रासोनिक उपकरणों में, निम्नलिखित भौतिक प्रभावों का एहसास होता है (एक या अधिक एक साथ): गुहिकायन, उच्च-आयाम बारी-बारी से और विकिरण (ध्वनि विकिरण) दबाव, वैकल्पिक द्रव प्रवाह, ध्वनिक धाराएं (ध्वनि हवा), द्रव का क्षरण और गठन गैस के बुलबुले और उनमें संतुलन की परतें, निलंबित कणों और तरल के बीच दोलनों की चरण शिफ्ट। ये प्रभाव रेडॉक्स, इलेक्ट्रोकेमिकल और अन्य प्रतिक्रियाओं में काफी तेजी लाते हैं, तरल पदार्थों में ठोस पदार्थों को मिलाने, छानने, घोलने और फैलाने, निलंबन को अलग करने, वर्गीकृत करने और निर्जलित करने के साथ-साथ सफाई भागों और तंत्रों आदि की औद्योगिक प्रक्रियाओं को 2-4 गुना तेज करते हैं। .

इन्फ्रासाउंड का उपयोग कई बार विशिष्ट ऊर्जा और धातु की खपत और तंत्र के समग्र आयामों को कम करने की अनुमति देता है, साथ ही साथ पाइपलाइनों के माध्यम से परिवहन करते समय तरल पदार्थ को सीधे धारा में संसाधित करता है, जो मिक्सर और अन्य उपकरणों की स्थापना को समाप्त करता है।

चित्रा 3 - निलंबन मिश्रण के लिए इन्फ्रासोनिक उपकरण: 1 - झिल्ली कंपन उत्सर्जक; 2 - संपीड़ित वायु न्यूनाधिक; 3 - बूट डिवाइस; 4 - कंप्रेसर

इन्फ्रासाउंड के सबसे आम अनुप्रयोगों में से एक है, उदाहरण के लिए, ट्यूब इन्फ्रासाउंड उपकरण के माध्यम से निलंबन का मिश्रण। इस तरह की मशीन में एक या एक से अधिक क्रमिक रूप से जुड़े हाइड्रोन्यूमेटिक एमिटर और एक लोडिंग डिवाइस होते हैं।

3. रासायनिक प्रक्रियाओं की गहनता में अल्ट्रासाउंड का उपयोग

अल्ट्रासाउंडमाइक्रोन - ध्वनि तरंगों की आवृत्ति मानव कान द्वारा कथित से अधिक होती है, आमतौर पर, अल्ट्रासाउंड को 20,000 हर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियों के रूप में समझा जाता है। उद्योग में उपयोग किए जाने वाले उच्च आवृत्ति कंपन आमतौर पर पीज़ोसेरेमिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके बनाए जाते हैं। ऐसे मामलों में जहां अल्ट्रासोनिक कंपन की शक्ति प्राथमिक महत्व की है, अल्ट्रासाउंड के यांत्रिक स्रोतों का उपयोग किया जाता है।

एक तरल में होने वाली रासायनिक और भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं पर अल्ट्रासाउंड के प्रभाव में शामिल हैं: कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं की शुरुआत, दर में परिवर्तन और कभी-कभी प्रतिक्रियाओं की दिशा, तरल में एक चमक की उपस्थिति (सोनोल्यूमिनेसिसेंस), सदमे का निर्माण तरल में तरंगें, गतिमान माध्यम के अंदर या शरीर की सतह पर अमिश्रणीय तरल पदार्थ और सहसंयोजन कणों का पायसीकरण) पायस, ठोस पदार्थों का फैलाव (ठोस या तरल पदार्थ का बारीक पीस) और जमावट (छोटे बिखरे हुए कणों को बड़े समुच्चय में मिलाना) एक तरल में ठोस कण, एक तरल का विघटन, आदि। तकनीकी प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन के लिए अल्ट्रासोनिक उपकरणों का उपयोग किया जाता है।

विभिन्न प्रक्रियाओं पर अल्ट्रासाउंड का प्रभाव गुहिकायन (गैस, भाप या उसके मिश्रण से भरी गुहाओं (गुहिकायन बुलबुले) की ध्वनिक तरंग के पारित होने के दौरान एक तरल में गठन) से जुड़ा होता है।

अल्ट्रासाउंड (ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं) की क्रिया के तहत एक तरल में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को विभाजित किया जा सकता है: ए) कैविटेशन बुलबुले (एच, ओएच,) के अंदर पानी के अणुओं के विघटित पदार्थों और अपघटन उत्पादों के बीच जलीय घोल में होने वाली रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं। , उदाहरण के लिए:

बी) गुहिकायन बुलबुले के अंदर उच्च वाष्प दबाव वाले भंग गैसों और पदार्थों के बीच प्रतिक्रियाएं:

ग) श्रृंखला प्रतिक्रियाएं पानी के अपघटन के कट्टरपंथी उत्पादों द्वारा नहीं, बल्कि गुहिकायन बुलबुले में अलग होने वाले किसी अन्य पदार्थ द्वारा शुरू की जाती हैं, उदाहरण के लिए, Br की क्रिया के तहत मैलिक एसिड का फ्यूमरिक एसिड में आइसोमेराइजेशन, जो सोनोकेमिकल पृथक्करण के परिणामस्वरूप बनता है।

डी) मैक्रोमोलेक्यूल्स से जुड़ी प्रतिक्रियाएं। इन प्रतिक्रियाओं के लिए, न केवल गुहिकायन और संबंधित सदमे तरंगें और संचयी जेट महत्वपूर्ण हैं, बल्कि यांत्रिक बल भी हैं जो अणुओं को विभाजित करते हैं। मोनोमर की उपस्थिति में परिणामी मैक्रोराडिकल पोलीमराइजेशन शुरू करने में सक्षम हैं।

ई) तरल और ठोस विस्फोटकों में विस्फोट की शुरुआत।

च) तरल गैर-जलीय प्रणालियों में प्रतिक्रियाएं, उदाहरण के लिए, पायरोलिसिस और हाइड्रोकार्बन का ऑक्सीकरण, एल्डिहाइड और अल्कोहल का ऑक्सीकरण, सुगंधित यौगिकों का क्षारीकरण आदि।

सोनोकेमिकल प्रतिक्रियाओं की मुख्य ऊर्जा विशेषता ऊर्जा उपज है, जो अवशोषित ऊर्जा के 100 ईवी की कीमत पर बनने वाले उत्पाद अणुओं की संख्या से व्यक्त की जाती है। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की ऊर्जा उपज आमतौर पर कुछ इकाइयों से अधिक नहीं होती है, और श्रृंखला प्रतिक्रियाओं के लिए यह कई हजार तक पहुंच जाती है।

कई प्रतिक्रियाओं में अल्ट्रासाउंड की कार्रवाई के तहत, दर को कई गुना बढ़ाना संभव है (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजनीकरण, आइसोमेराइजेशन, ऑक्सीकरण, आदि की प्रतिक्रियाओं में), कभी-कभी उपज भी एक ही समय में बढ़ जाती है।

विभिन्न तकनीकी प्रक्रियाओं के विकास और कार्यान्वयन में अल्ट्रासाउंड के प्रभाव को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है (उदाहरण के लिए, पानी के संपर्क में आने पर, जिसमें हवा घुल जाती है, नाइट्रोजन ऑक्साइड और बनते हैं), साथ में होने वाली प्रक्रियाओं को समझने के लिए मीडिया में ध्वनि का अवशोषण।

निष्कर्ष

वर्तमान में, उद्योग में ध्वनि कंपन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, एक आशाजनक तकनीकी कारक होने के कारण, यदि आवश्यक हो, तो उत्पादन प्रक्रियाओं को तेज करने के लिए संभव बनाता है।

सामग्री और पदार्थों के उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए तकनीकी प्रक्रियाओं में शक्तिशाली अल्ट्रासाउंड का उपयोग करने की अनुमति देता है:

किसी प्रक्रिया या उत्पाद की लागत कम करें,

नए उत्पाद प्राप्त करें या मौजूदा उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार करें,

पारंपरिक तकनीकी प्रक्रियाओं को तेज करना या नए के कार्यान्वयन को प्रोत्साहित करना,

प्रक्रिया तरल पदार्थों की आक्रामकता को कम करके पर्यावरणीय स्थिति में सुधार में योगदान करें।

हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अल्ट्रासाउंड का जीवों पर अत्यधिक प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। ऐसे प्रभावों को कम करने के लिए, अल्ट्रासोनिक प्रतिष्ठानों को तकनीकी प्रक्रियाओं के लिए रिमोट कंट्रोल सिस्टम का उपयोग करके विशेष कमरों में रखने की सिफारिश की जाती है। इन प्रतिष्ठानों के स्वचालन का बहुत प्रभाव पड़ता है।

अल्ट्रासाउंड के प्रभावों से बचाने का एक अधिक किफायती तरीका ध्वनिरोधी आवरणों का उपयोग करना है जो अल्ट्रासोनिक प्रतिष्ठानों, या अल्ट्रासाउंड के मार्ग में स्थित स्क्रीन को बंद कर देते हैं। ये स्क्रीन शीट स्टील या ड्यूरालुमिन, प्लास्टिक या विशेष रबर से बनी होती हैं।

प्रयुक्त स्रोतों की सूची

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5. ल्यूमिनेसेंस

6. अल्ट्रासाउंड

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