超声化学

文摘 2024-06-11 17:07 河南

超声化学

1876年英国皇家海军的一艘高速驱逐舰下水试航，但是不久发现原本光滑的螺旋奖表面出现了大面积被腐蚀的凹点，工程师们不得其解，只好求教著名的力学家瑞利。瑞利经过长达10余年的研究才发现，螺旋奖表面被腐蚀不是由于海水的化学腐蚀，水力空化效应是元凶。原来，在螺旋桨快速旋转时，在海水中可以形成压力波，在压力小的区域，海水中的溶解气体析出，形成小气泡。在压力大的区域，这些气泡被快速压缩，气泡发生非对称变形，从而形成一个锥形的射流束直接冲击螺旋奖表面。由于气泡的压缩过程极短，在纳秒和微秒之间，所以，锥形射流束的速度极高，一般在4~5千米/秒。如此高速的水束冲击金属表面，其形成的压强不低于10万个大气压，任何已知的材料在如此巨大的压强下都会被粉碎，金属螺旋奖表面就是被空化效应的锥形射流束冲击腐蚀的。

空化效应是指在液体中由于压力局部降低到液相的饱和蒸气压以下，导致液体内部产生气泡或空穴的现象。

超声波空化现象

超声化学是声学与化学交叉发展起来的新兴边缘科学。它利用的就是超声空化效应形成局部热点,形成了4000－6000K及压力100MPa、急剧冷却速度达109 K/ s的极端微环境,诱发化学反应.1986年，第一届国际声化学学术研讨会召开，标志着这门新兴学科的正式诞生。

超声波技术会大幅提高反应效率。

超声波技术必将推动绿色化学发展。

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