机械波化学

声化学热力学对机械波化学有两种不同的解释:一种是机械波致发热导致化学反应发生(热学理论)另一种是机械波电效应致促使化学的进行(电学理论)

目前前者与实验比较一致,后者存在冲突和矛盾

在机械波场作用下,溶液中产生空化气泡

空化气泡在机械波作用下压缩而产生热量,尤其是空化气泡溃陷时产生数千度的高温,由于溃陷速度极快,热量传递速度与之相比要慢的多,因此气泡的溃陷和蒸汽的压缩在气泡的体积内几乎是绝热进行,在此状态下,溶液中也形成一个瞬时的定域热点,在这个区域存在的热量,使溶液中的物质加热成分子,有的分子被热解而生成原子团,这些原子团因受热使分子键断裂和产生重排

水溶液中进行的机械波化学反应的速率都有不同程度的提高

按照绝对速度理论,反应频率因素与分子的振动运动有关,因此空化作用大的区域压力梯度加快了反应分子的振动速度使反应速度提高

总之,机械波化学反应速度的提高,是机械波作用产生空化现象的结果

而空化气泡的运动和溃陷,使体系内的各个部分(气泡内处的溶液)则产生了热力与流体力学的重新分布(其受以下因素制约)

机械波本身的强度、波长、强度及波型决定了空化气泡的形成,形变和溃陷的过程和结果,是反应的原动力

反应体系的溶剂、溶于体系中的气体和反应物本身的物理性质和化学性子是声化学反应速度提高的内在因素

 

以上内容由大学时代综合整理自互联网,实际情况请以官方资料为准。

相关