ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM TRONG HÓA HỌC

Seminar môn học:
Siêu Âm trong hóa học

GV: Ts. Trương Thị Kim Dung
Nhóm thực hiện:
Trần Ngọc Cường

0814028

Nguyễn Hữu Tài

0814180

Phạm Duy Đạt

0814048

Đỗ Văn Dũng

0814038

1


Nội dung

•
•
•
•

1.) Sơ lược về sóng siêu âm.
2.) Siêu âm trong hóa học.
3.) Ứng dụng của siêu âm trong một vài quá trình tổng hợp.
4.) Kết luận.

2


1.) Sóng siêu âm.
•

Về bản chất, sóng âm là sóng cơ học, do đó nó tuân theo mọi quy luật đối với sóng cơ, có thể tạo ra sóng âm bằng cách tác động
một lực cơ học vào môi trường truyền âm.

•

Phân loại theo tần số: sóng âm được chia theo dải tần số thành:

+ Sóng âm tần số cực thấp, (Infrasound): f < 16 Hz. Ví dụ: sóng địa chấn.
+ Sóng âm tần số nghe thấy được (Audible sound): f= 16 Hz – 20 kHz.
+ Sóng

siêu âm (Ultrasound): f > 20kHz.

3


Các đại lượng đặc trưng của sóng âm.

- Chu kỳ T (s) là khoảng thời gian mà sóng thực hiện

một lần nén và một lần dãn.
- Tần số f (Hz) là số chu kỳ thực hiện được trong 1
giây.
- Vận tốc truyền sóng của sóng âm là quãng đường
mà sóng âm truyền được trong một đơn vị thời gian
- Độ dài bước sóng λ (μm): là quãng đường mà sóng
truyền được sau khoảng thời gian bằng 1 chu kỳ (λ =
v.T = v/f).

4


2.) SIÊU ÂM TRONG HÓA HỌC.
QUÁ TRÌNH TẠO – VỠ BỌT
Trong môi trường đồng thể:

5


2.1) Trong môi trường dị thể (rắn lỏng).

6


Ở ranh giới rắn lỏng, vỡ bọt bất đối xứng và tạo ra sự phun tốc
độ rất cao (> 100 m/s)
làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của pha rắn

7

CÁC HƯỚNG ỨNG DỤNG SIÊU ÂM TRONG HÓA HỌC.

•
•
•

Hệ Dị Pha: Lỏng – Lỏng hoặc Lỏng – Rắn.
Hệ Đồng Pha.
Xúc Tác.

8


2.2) Âm hóa học trong hệ dị pha.

Siêu âm cường độ cao để nâng cao khả năng phản ứng của các kim loại ứng
dụng phản ứng hữu cơ dị thể và các chất cơ kim

9


chiếu xạ siêu âm đã loại bỏ các lớp oxit không hoạt động bao phủ trên bề mặt. Sự loại
bỏ các lớp oxit này đã cải thiện đáng kể tốc độ phản ứng.

Kết quả của chiếu xạ siêu âm trên kết cấu bề mặt của bột Ni

10

2.3) Âm hóa học trong hệ đồng thể.
Phản ứng trong hệ đồng thể tăng tốc được nhờ vào sự tạo thành các gốc tự do

11


12


13


14


15


16


17


18


2.4) Ứng dụng của siêu âm trong polymer.

•

Các polyme trong dung dịch bị giảm cấp khi được chiếu xạ siêu âm.

19


20


Copolymer khối

21


2.5) Siêu âm trong xúc tác.
Siêu âm là một ứng dụng rất quan trọng trong cả xúc tác đồng thể và dị thể.

–

Xúc tác dị thể thì thường được ứng dụng trong công nghiệp nhiều hơn xúc tác đồng thể.

22


Bộ chuyển đổi áp điện

23


3.) ỨNG DỤNG CỦA SIÊU ÂM TRONG MỘT VÀI QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP

3.1) Thiết bị sử dụng trong phòng thí nghiệm.

24


Bồn đánh siêu âm(The ultrasonic cleaning bath)

25