超聲波技術(shù)作為一種物理手段和工具,能在液體中產(chǎn)生各種反應(yīng)條件,這一現(xiàn)象被稱為聲化學(xué)作用。
超聲波溶液處理設(shè)備是聲化學(xué)設(shè)備的一種應(yīng)用,可用于水處理、固液系分散、液體中顆粒的解團(tuán)聚、促進(jìn)固液反應(yīng)等效果。
溶液處理設(shè)備由超聲波振動部件和超聲波專用驅(qū)動電源兩大大部分構(gòu)成。超聲波振動部件主要包括大功率超聲波換能器、變幅桿、工具頭(發(fā)射頭),用于產(chǎn)生超聲波振動,并將此振動能量向液體中發(fā)射。
超聲波驅(qū)動電源是專門用于驅(qū)動超聲波振動部件工作的設(shè)備,控制這超聲波振動部件的各種工作狀態(tài)。它將一般的市電轉(zhuǎn)化為高頻的交流電信號,并驅(qū)動換能器產(chǎn)生超聲振動。
超聲波溶液處理設(shè)備與媒質(zhì)的相互作用可分為熱機(jī)制、機(jī)械力學(xué)機(jī)制和空化機(jī)制。在一個由超聲波促進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)體系中,以上的幾種機(jī)制,或單獨(dú)或協(xié)同的對反應(yīng)起著催化作用:
1、熱機(jī)制:超聲波在媒質(zhì)中傳播時,其振動能量不斷被媒質(zhì)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷姑劫|(zhì)溫度升高。這種使媒質(zhì)溫度升高的效應(yīng)稱為超聲的熱機(jī)制。
2、機(jī)械力學(xué)機(jī)制:當(dāng)頻率較低,吸收系數(shù)較小,超聲的作用時間很短時,超聲效應(yīng)的產(chǎn)生并不伴隨有明顯的熱效應(yīng)。這時,超聲效應(yīng)可歸結(jié)為機(jī)械力學(xué)機(jī)制,即超聲效應(yīng)來源于表征聲場力學(xué)量的貢獻(xiàn)。超聲波也是一種機(jī)械能量的傳播形式,波動過程中的力學(xué)量如原點(diǎn)位移、振動速度、加速度及聲壓等參數(shù)可以表述超聲效應(yīng)。
3、空化機(jī)制:超聲波溶液處理設(shè)備的主要機(jī)制之一是聲空化(包括氣泡的形成、生長和崩裂等過程)。其現(xiàn)象包括兩個方面,即強(qiáng)超聲在液體中產(chǎn)生氣泡和氣泡在強(qiáng)超聲作用下的特殊運(yùn)動。