Ультразвук может влиять на:
Распределение продуктов реакций (региоселективность)
Скорость реакций (локальное повышение температуры)
Механизм реакций
Гомогенные реакции:
Ультразвук как правило не влияет на протекание гомогенных ионных реакций
По механизму переноса электронов
Гидролиз сахарозы в кислой среде под действием ультразвука с частотой до 2 МГц.
Гетерогенные
Ультразвукреакции:может резко влиять на гетерогенные реакции за счет процессов на границе раздела фаз – изменения поверхностного натяжения, механического измельчения и увеличения площади поверхности раздела фаз, усиления движения частиц и т.п.
Во многих случаях ультразвук является эквивалентом нагрева или механического перемешивания.
Гетерогенные реакции:
Бензилцианид - сырье для производства фенилуксусной кислоты и ее производных, красок, духов, пестицидов, фармпрепаратов, использующегося в качестве катализатора или компонента
Гетерогенные реакции:
Нанокластеры кобальта:
Ферромагнетики и могут быть использованы в устройствах записи и хранения информации, магнитооптических приборах.
Соноэлектрохимия
Ультразвук очищает и активирует поверхность элетродов
Под действием ультразвука уменьшается накопление пузырьков газа на поверхности электрода
Ультразвуковое перемешивание обеспечивает более равномерный транспорт ионов через двойной электрический слой
Ультразвуковое перемешивание (кавитация) предотвращает снижение концентрации электроактивных частиц
Использование акустических колебаний в процессах сорбции позволяет резко сократить продолжительность насыщения сорбента, а в некоторых случаях и увеличить его емкость.
В фармации - при растворении, экстракции, получении эмульсий, суспензий, изготовлении микрогранул, стерилизации.
Показано, что некоторые антибиотики (бензилпенициллин, стрептомицин, тетрациклин, мономицин и др.) под влиянием ультразвука увеличивают свою антибактериальную активность.
Микроволновая
активация
Микроволны – электромагнитные волны с длиной волны от 1 мм до 1 м (частоты до 300 МГц)
ИК (IR) |
МВ (MW) |
Радио-волны |
В бытовой и промышленной нагревательной аппаратуре регламентированы частоты: 915, 2450, 5800, 22125 МГц.
Для микроволновой химии используется излучение с длиной волны 12.2 см (2450 МГц)
Микроволновая
активацияМикроволновая активация в органическом синтезе (Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS))
1986 г. - первые работы по применению МВА в органическом синтезе.
“MORE Chemistry” (microwave-induced organic reaction enhancement) или «ускорение органической реакции под действием микроволн».
Механизм нагрева вещества микроволнами
Поляризация диэлектриков.
Молекулы полиядерных веществ в электростатическом поле стремятся принять такое положение, чтобы их диполи расположились в одном с ним направлении.
Частота 2450 МГц имеет тот же порядок, что и частоты вращения молекул.
МВИ вызывает вынужденное вращение полярных молекул.