Sonochimica e cavitazione


La sonochimica consiste nella catalisi di reazioni chimiche generata da ultrasuoni ed è basata sul fenomeno della cavitazione.
La cavitazione in un liquido si verifica a causa delle sollecitazioni indotte nel liquido dal passaggio di un'onda ultrasonora; infatti le onde ultrasonore sono costituite da compressione e decompressione: se la pressione durante il ciclo di decompressione è sufficientemente bassa, le molecole di liquido possono essere rotte per dare origine a piccole bolle di vapore. Queste bolle, soggette alle sollecitazioni indotte dalle onde sonore, crescono durante una fase di decompressione e si contraggono o addirittura implodono durante una fase di compressione: ognuna di queste bolle implose può essere vista come un micro-reattore, con temperature effettive stimate di 5000°C e pressioni di diverse centinaia di atmosfere.

In applicazioni industriali come deagglomerazione, dispersione, omogeneizzazione, emulsione, la forza della miscelazione ad ultrasuoni può essere spiegata come un fenomeno speciale di turbolenza, a causa delle onde d'urto generate dall'implosione delle bolle di cavitazione, che può portare a grandi aumenti del coefficiente di trasferimento di massa rispetto ai sistemi di miscelazione tradizionali.
Inoltre la cavitazione genera un aumento locale di temperatura, quindi della cinetica di reazione secondo l’equazione di Arrhenius.
Altri effetti di tale fenomeno sono: produzione di radicali, sonoluminescenza, onde d’urto di pressione.
In generale quindi la sonicazione di un reagente ad alti livelli di potenza specifica corrisponde ad un processo di catalisi controllata (mediante tempo di esposizione e potenza ultrasonica) di reazioni chimiche altrimenti impossibili da osservare.
La sperimentazione di vari progetti di sonochimica può essere condotta su scala di laboratorio con i sistemi compatti prodotti da Everywave e poi sviluppata con sistemi industriali.

Sistemi da laboratorio

Everywave produce sistemi a ultrasuoni compatti EW20S, EW20L, che permettono di sonicare preparati liquidi in recipienti di vario tipo variando con facilità la potenza specifica di sonicazione (Watt/litro), in base alle esigenze dell’utilizzatore.

Sistemi industriali speciali


Per applicazioni sonochimiche su scala industriale, con potenza elevata in flusso continuo, Everywave ha progettato sistemi speciali a cella di flusso e a reattore tubolare, quali TRD1L e UDS4L / TBL4L
Questi sistemi sono utilizzabili in sonochimica industriale specializzata grazie a:
Potenze elevate, possono arrivare fino a 1000W/L;
Lavoro in sovrapressione;
Temperature elevate, fino a 150°C.

Scopri i prodotti

Everywave progetta prodotti tecnologicamente avanzati basandosi su knowhow acquisito
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