Lyd kemi
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den
version , der blev gennemgået den 13. juni 2019; verifikation kræver
1 redigering .
Sonochemistry (sonokemi) er en gren af kemi, der studerer samspillet mellem kraftige akustiske bølger og de resulterende kemiske og fysisk-kemiske effekter. Sonochemistry undersøger kinetikken og mekanismen af sonokemiske reaktioner, der forekommer i volumen af et lydfelt. Området for lydkemi omfatter også nogle fysiske og kemiske processer i et lydfelt: sonoluminescens , dispersion af et stof under påvirkning af lyd, emulgering og andre kolloide kemiske processer.
Sonochemistry fokuserer på studiet af kemiske reaktioner , der opstår under påvirkning af akustiske vibrationer - sonokemiske reaktioner .
Som regel studeres lydkemiske processer i ultralydsområdet (fra 20 kHz til flere MHz ). Lydvibrationer i kilohertz-området og det infrasoniske område studeres meget sjældnere.
Lydkemi undersøger kavitationsprocesserne .
Historien om sonisk kemi
For første gang blev virkningen af lydbølger på forløbet af kemiske processer opdaget i 1927 af Richard og Loomis, som opdagede, at kaliumiodid under påvirkning af ultralyd nedbrydes i en vandig opløsning med frigivelse af jod . Efterfølgende blev følgende lydkemiske reaktioner opdaget:
Klassificering af sunde kemiske reaktioner
Afhængigt af mekanismen for primære og sekundære elementære processer kan lydkemiske reaktioner opdeles i følgende klasser:
- Redoxreaktioner i vand, der forekommer i væskefasen mellem opløste stoffer og produkter af ultralydsspaltning af vandmolekyler, der forekommer i en kavitationsboble og går over i opløsning (ultralydens virkningsmekanisme er indirekte, og i mange henseender ligner den radiolysen af vandige systemer).
- Reaktioner inde i boblen mellem opløste gasser og stoffer med højt damptryk (f.eks. syntesen af nitrogenoxider, når de udsættes for ultralyd på vand, hvori luften er opløst). Mekanismen for disse reaktioner er stort set analog med radiolyse i gasfasen.
- Kædereaktioner i opløsning initieret ikke af radikale produkter fra vandspaltning, men af et andet stof, der spaltes i en kavitationsboble (for eksempel reaktionen af isomerisering af maleinsyre til fumarsyre, initieret af brom eller alkylbromider).
- Reaktioner, der involverer makromolekyler (f.eks. ødelæggelsen af polymermolekyler og den polymerisation , der initieres af den ).
- Ultralydsinitiering af en eksplosion i flydende eller faste sprængstoffer (f.eks . jodnitrid , tetranitromethan , trinitrotoluen ).
- Lydkemiske reaktioner i ikke-vandige systemer. Nogle af disse reaktioner er: pyrolyse og oxidation af mættede kulbrinter, oxidation af alifatiske aldehyder og alkoholer, spaltning og dimerisering af alkylhalogenider, reaktioner af halogenidderivater med metaller ( Wurtz-reaktion ), alkylering af aromatiske forbindelser, produktion af thioamider og thiocarbamater af organometalliske forbindelser, Ullmann -reaktion, cycloadditionsreaktioner, halogenbytterreaktioner, fremstilling og reaktioner af perfluoralkylforbindelser, carbensynteser, syntese af nitriler mv.
Metoder til lydkemi
Følgende metoder bruges til at studere lyd-kemiske reaktioner:
Litteratur
- Margulis M.A. Grundlæggende om lydkemi. Kemiske reaktioner i akustiske felter. - M . : Højere skole, 1984. - 272 s. - 300 eksemplarer.