Ранняе прымяненне ультрагуку ў біяхіміі павінна заключацца ў тым, каб разбіць клеткавую сценку ультрагукам, каб вызваліць яе змесціва.Наступныя даследаванні паказалі, што ультрагук нізкай інтэнсіўнасці можа спрыяць працэсу біяхімічнай рэакцыі.Напрыклад, ультрагукавое апрамяненне вадкай пажыўнай асновы можа павялічыць хуткасць росту клетак багавіння, павялічваючы, такім чынам, колькасць бялку, выпрацоўваемага гэтымі клеткамі, у тры разы.

У параўнанні са шчыльнасцю энергіі кавітацыйнага калапсу бурбалкі, шчыльнасць энергіі ультрагукавога гукавога поля была павялічана ў трыльёны разоў, што прывяло да велізарнай канцэнтрацыі энергіі;Сонохимические з'явы і сонолюминесценция, выкліканыя высокай тэмпературай і ціскам, якія ствараюцца кавітацыйнымі бурбалкамі, з'яўляюцца унікальнымі формамі абмену энергіяй і матэрыяламі ў сонохимии.Такім чынам, ультрагук адыгрывае ўсё больш важную ролю ў хімічнай экстракцыі, вытворчасці біядызельнага паліва, арганічным сінтэзе, мікробнай апрацоўцы, дэградацыі таксічных арганічных забруджвальных рэчываў, хуткасці і выхаду хімічнай рэакцыі, каталітычнай эфектыўнасці каталізатара, апрацоўцы біядэградацыі, ультрагукавой прафілактыцы і выдаленні накіпу, драбненні біялагічных клетак. , дысперсія і агламерацыя, а таксама гукахімічная рэакцыя.

1. ультрагукавая ўзмоцненая хімічная рэакцыя.

Ультрагук ўзмацняе хімічную рэакцыю.Асноўнай рухаючай сілай з'яўляецца ультрагукавая кавітацыя.Згортванне кавітуючага ядра бурбалкі стварае лакальную высокую тэмпературу, высокі ціск і моцны ўдар, а таксама мікрабрую, якая стварае новае асаблівае фізічнае і хімічнае асяроддзе для хімічных рэакцый, якія цяжка або немагчыма дасягнуць у звычайных умовах.

2. Ультрагукавая каталітычная рэакцыя.

Як новае поле даследаванняў, ультрагукавая каталітычная рэакцыя прыцягвае ўсё большую цікавасць.Асноўныя эфекты ультрагуку на каталітычную рэакцыю:

(1) Высокая тэмпература і высокі ціск спрыяюць крэкінгу рэагентаў на свабодныя радыкалы і двухвалентны вуглярод з утварэннем больш актыўных рэакцый;

(2) Ударная хваля і мікрабруя аказваюць дэсорбцыйны і ачышчальны эфект на цвёрдую паверхню (напрыклад, каталізатар), што можа выдаліць павярхоўныя прадукты рэакцыі або прамежкавыя прадукты і павярхоўны пласт каталізатара;

(3) Ударная хваля можа разбурыць структуру рэагента

(4) дысперсная сістэма рэагентаў;

(5) Ультрагукавая кавітацыя раз'ядае паверхню металу, а ўдарная хваля прыводзіць да дэфармацыі металічнай рашоткі і адукацыі ўнутранай зоны дэфармацыі, што паляпшае актыўнасць хімічнай рэакцыі металу;

6) Спрыяць пранікненню растваральніка ў цвёрдае рэчыва для атрымання так званай рэакцыі ўключэння;

(7) Для паляпшэння дысперсіі каталізатара ультрагук часта выкарыстоўваецца пры падрыхтоўцы каталізатара.Ультрагукавое апрамяненне можа павялічыць плошчу паверхні каталізатара, прымусіць актыўныя кампаненты рассейвацца больш раўнамерна і павысіць каталітычную актыўнасць.

3. Ультрагукавая хімія палімераў

Прымяненне ультрагукавой хіміі станоўчых палімераў прыцягнула вялікую ўвагу.Ультрагукавая апрацоўка можа пагаршаць макрамалекулы, асабліва высокамалекулярныя палімеры.Цэлюлоза, жэлацін, каўчук і бялок могуць быць дэградаваны з дапамогай ультрагукавой апрацоўкі.У цяперашні час звычайна лічыцца, што ультрагукавы механізм дэградацыі абумоўлены эфектам сілы і высокага ціску, калі кавітацыйная бурбалка лопаецца, а іншая частка дэградацыі можа быць звязана з эфектам цяпла.Пры пэўных умовах магутны ультрагук можа таксама ініцыяваць полімерызацыю.Моцнае ультрагукавое апрамяненне можа ініцыяваць супалімерызацыі полівінілавага спірту і акрыланітрылу для атрымання блок-супалімераў, а таксама супалімерызацыі полівінілацэтату і поліэтыленаксіду з адукацыяй прышчэпленых супалімераў.

4. Новая тэхналогія хімічнай рэакцыі, пашыраная ультрагукавым полем

Спалучэнне новай тэхналогіі хімічнай рэакцыі і ўзмацнення ультрагукавога поля з'яўляецца яшчэ адным патэнцыйным напрамкам развіцця ў галіне ультрагукавой хіміі.Напрыклад, у якасці асяроддзя выкарыстоўваецца звышкрытычная вадкасць, а для ўзмацнення каталітычнай рэакцыі - ультрагукавое поле.Напрыклад, звышкрытычная вадкасць мае шчыльнасць, падобную да вадкасці, а глейкасць і каэфіцыент дыфузіі - да газу, што робіць яе растварэнне эквівалентнай вадкасці, а здольнасць перадачы масы - газу.Дэзактывацыі гетэрагеннага каталізатара можна палепшыць, выкарыстоўваючы добрую растваральнасць і дыфузійныя ўласцівасці звышкрытычнай вадкасці, але гэта, несумненна, вішанька на торце, калі ультрагукавое поле можна выкарыстоўваць для яго ўзмацнення.Ударная хваля і мікрабруя, якія ствараюцца ультрагукавой кавітацыяй, могуць не толькі значна ўзмацніць звышкрытычную вадкасць для растварэння некаторых рэчываў, якія прыводзяць да дэзактывацыі каталізатара, адыгрываюць ролю дэсорбцыі і ачысткі і падтрымліваюць каталізатар актыўным на працягу доўгага часу, але і адыгрываюць ролю мяшання, якое можа разагнаць рэакцыйную сістэму і зрабіць хуткасць масаабмену хімічнай рэакцыі звышкрытычнай вадкасці на больш высокім узроўні.Акрамя таго, высокая тэмпература і высокі ціск у лакальнай кропцы, утворанай ультрагукавой кавітацыяй, будуць спрыяць крэкінгу рэагентаў на свабодныя радыкалы і значна паскараюць хуткасць рэакцыі.У цяперашні час існуе мноства даследаванняў па хімічнай рэакцыі звышкрытычнай вадкасці, але мала даследаванняў па ўзмацненню такой рэакцыі ультрагукавым полем.

5. прымяненне ультрагуку высокай магутнасці ў вытворчасці біядызельнага паліва

Ключом да падрыхтоўкі біядызельнага паліва з'яўляецца каталітычная пераэтэрыфікацыя гліцэрыдаў тоўстых кіслот метанолам і іншымі нізкавугляроднымі спіртамі.Ультрагук, відавочна, можа ўзмацніць рэакцыю пераэтэрыфікацыі, асабліва для гетэрагенных рэакцыйных сістэм, ён можа значна ўзмацніць эфект змешвання (эмульгирования) і спрыяць рэакцыі ўскоснага малекулярнага кантакту, так што першапачаткова рэакцыя павінна праводзіцца ва ўмовах высокай тэмпературы (высокага ціску). можа быць завершана пры пакаёвай тэмпературы (або блізкай да пакаёвай тэмпературы), і скараціць час рэакцыі.Ультрагукавая хваля выкарыстоўваецца не толькі ў працэсе трансэтерификации, але і ў падзеле рэакцыйнай сумесі.Даследчыкі з Універсітэта штата Місісіпі ў ЗША выкарыстоўвалі ультрагукавую апрацоўку пры вытворчасці біядызельнага паліва.Выхад біядызельнага паліва перавысіў 99% на працягу 5 хвілін, у той час як звычайная сістэма перыядычнага рэактара заняла больш за 1 гадзіну.