Природа ультразвука

Немаловажную роль играет также ультразвуковой капиллярный эффект. Явление капиллярности заключается в том, что при помещении в жидкость капилляра, смачиваемого жидкостью, под действием сил поверхностного натяжения в нем происходит подъем жидкости на некоторую высоту. Если жидкост ь в капилляре совершает колебания под влиянием источника ультразвука, то капиллярный эффект резко возрастает, высота столба жидкости увеличивается в несколько десятков раз. Экспериментально доказано, что в этом случае жидкость толкает вверх не радиационное давление и капиллярные силы, а стоячие ультразвуковые волны. Ультразвук сжимает столб жидкости и поднимает его вверх. Важно отметить, что природа УЗ-капиллярного эффекта не состоит в [c.25]

Возбуждение структурных элементов надмолекулярных структур неньютоновских нефтей приводит к их разрушению и, как следствие, к уменьшению структурной вязкости. Под действием переменного электромагнитного поля происходит уменьшение предельного напряжения сдвига, такое изменение сохраняется некоторое время после снятия поля [71], аналогичный эффект наблюдался при облучении мангышлакской нефти ультразвуком [72]. Изучение механизма структурообразования в нефтях позволяет судить о природе связей, возникающих между частицами [73], но работ в этом направлении немного. Образование надмолекулярных структур определяет не только реологические параметры нефти и ее фракций, но и оказывает сильное влияние на результаты переработки последних. [c.21]

Физическая природа звука едина. Отличие в частотных характеристиках. Большинство закономерностей, характерных для звуковых колебаний, может быть перенесено и на ультразвуковые колебания. Поэтому в дальнейшем будут употребляться термины волна, волновые процессы. Нет существенной физической разницы между, например, ультразвуком и слышимым звуком. Хотя полного тождества между звуком и ультразвуком провести нельзя, так как с повышением частоты изменяется ряд свойств упругих колебаний и, соответственно, их воздействие на вещества. [c.5]

Обычный способ получения эмульсий —диспергирование, проводимое в присутствии эмульгаторов, т. е. ПАВ, способствующих образованию эмульсий. Для диспергирования используют различные мешалки, смесители, коллоидные мельницы, ультразвук и другие средства механического воздействия. При большом содержании эмульгаторов в системе эмульсии могут образоваться и без механического воздействия. Это часто наблюдается в природе и встречается в технологической практике. Так диспергируются жиры под действием желудочного сока в процессе пищеварения и вода в машинном масле при получении эмульсола. Последний используют при холодной обработке металлов (резании, сверлении, фрезеровании и т. п.). [c.284]

При достаточно энергичных механических воздействиях на полимеры (экструзия, вальцевание, действие ультразвуком, электро-гидравлический удар и др.) происходит разрыв макромолекул с образованием активных осколков цепей (преимущественно радикальной природы). Поэтому если таким воздействиям подвергнуть смеси полимеров, то вследствие рекомбинации разнородных фрагментов макромолекул образуются блок-сополимеры [c.66]

О белковой природе ферментов свидетельствует факт инактивирования (потеря активности) ферментов брожения при кипячении, установленный еще Л. Пастером. При кипячении наступает необратимая денатурация белка-фермента. Фермент при этом теряет присущее ему свойство катализировать химическую реакцию. Точно так же белки при кипячении денатурируются и теряют свои биологические свойства (антигенные, гормональные, каталитические). Под влиянием различных физических и химических факторов (воздействие УФ- и рентгеновского излучения, ультразвука, осаждение минеральными кислотами, щелочами, алкалоидными реактивами, солями тяжелых металлов и др.) происходит денатурация ферментов, так же как и белков. [c.118]

Все многообразные опасные и вредные факторы гальванического производства по природе воздействия иа человека можно свести в три основные группы (ГОСТ 12.0 003—74 ) физические (движущиеся части и оборудование параметры микроклимата, шум, ультразвук, вибрация, пожаро-взрывобезопасность), химические (вредные токсичные вешества в различном агрегатном состоянии), психофизиологические (физические и нервно-психические нагрузки, рабочая поза, темп и ритм труда). Каждый фактор в зависимости от интенсивности и условий воздействия может быть опасным [c.200]

Физическая природа поглощения звука и ультразвука в газах и жидкостях связана с вязкостью и теплопроводностью среды. За исключением очень высоких частот, не используемых в технических применениях ультразвука, поглощение, обусловленное этими двумя факторами, описывается формулой (классическое поглощение) [c.40]

Соколов С. Я Ультразвук и его применение, Природа , 1954, Я 3, стр, 21. [c.246]

Таким образом, поведение анодов в ультразвуковом поле зависит от природы металла, состава электролита, режима электролиза, интенсивности ультразвука и взаимного расположения анодов и вибраторов. [c.62]

Эффективность воздействия ультразвука на вещество и на различные физико-химические процессы обусловлена природой акустических колебаний. Распространение этих колебаний представляет собой волновой процесс. Его скорость, точнее скорость распространения состояний озвучиваемой среды [c.8]

Механическую деструкцию макромолекулярных соединений, инициированную механической энергией, практически можно осуществить различными способами в зависимости от формы передачи энергии полимерам, а также от химической природы и физического состояния последних. В данной главе будут освещены самые общие методы деструкции, применяемые для переработки полимеров в твердом состоянии (мастикация на холоду, вальцевание, пластикация, вибрационное измельчение, криолиз, утомление и т. д.) или в растворах (действие ультразвука, принудительное течение через капилляры, быстрое перемешивание, литье расплава, набухание в газообразной фазе, электрические разряды высокого напряжения и т. д.). [c.62]

Внешнее влияние, возмущающее систему, может иметь разную физическую природу. В общем случае константа равновесия является функцией не только температуры, ио и давления, электрического поля. Поэтому помимо рассмотренного метода (температурного скачка) внешнее воздействие на систему можно осуществить, изменяя давление (скачок давления, поглощение ультразвука) или электрическое поле (метод электрического импульса). Детальное описание методик, их возможностей, особенностей и недостатков проведено Е. Колдиным [321. [c.214]

Дифракция (от лат. (1 Г[гас1ия — разломанный) волн — это отклонение волн от геометрических законов распространения при взаимодействии с препятствиями. Соответственно дифракция звука (и ультразвука) — отклонение поведения звука от законов геометрической (лучевой) акустики, обусловленное волно вой природой звука. Звуковые поля, созданные дифракцией исход ной волны на препятствиях, называют рассеянными или дифрагированными волнами. [c.46]

Значительный интерес представляет применение ультразвука для очистки изделий. При ультразвуковой очистке важнейшую роль играет кавитация. Природа ее такова. При распространении ультразвуковых колебаний в жидкости, в последней возникают че-редуюш,иеся сжатия и разрежения с частотой проходящих колебаний в момент разрежения происходят местные разрывы жидкости и образуются полости (кавитационные пузырьки) в момент сжатия пузырьки захлопываются, что сопровождается сильными гидравлическими ударами. Таким образом, воздействие кавитации при ультразвуковой очистке связано с разрушающей силой ударной волны, возникающей при захлопывании кавитационных пузырьков. [c.164]

Отверждение реак1ивш.1х клеев-одна из иаиб. важных операций в технологии С., режим к-рого (т-ра, давление, продолжительность) зависит не только от природы клея, но и от типа соединяемых материалов, конструкции изделия, требований к местам соединения деталей. Реактивные клеи отверждают обычно при т-рах от 10-20 до 175 °С. Повышение т-ры отверждения клея приводит к получению более теплостойкого и водостойкого соединения с лучвдими электроизоляц. св-вами. Продолжительность выдержки при С. зависит от скорости нагрева зоны шва до заданной т-ры и скорости отверждения клея. Склеиваемые участки нагревают в термошкафу, контактными нагревателями, с помощью токов высокой частоты, ультразвука, ИК или УФ излучения. Затвердевание термопластичных клеев происходит в результате испарения р-рителя или охлаждения зоны шва. Для контроля качества клеевых соединений применяют разрушающие и неразрушающие (напр., визуальный, ультразвуковой, рентгенографич.) методы. [c.362]

Одной из важных проблем при этих операциях приготовления смесей, перемещения и перемешивания является образование пены этими белковыми растворами. Пена снижает степень использования буферных баков. Было предложено несколько технических решений для преодоления этой трудности водный аэрозоль в баке (разрушение намачиванием), ультразвук (механическая дестабилизация), противопенные добавки. Однако использование этих последних требует осторожности. Действительно, по своей природе (силиконы, высшие спирты, растительные масла и пр.) они могут на последних этапах связываться с белками и находиться в изоляте в концентрированном виде. [c.436]

С помощью ультразвука научились получать высокостабиль-иые дисперсные системы и аэрозоли, осуществлять, синтез сложных органических соединений и многие гидрометаллургические г.роцессы. Установлено, что скорость и направление химических реакций, протекающих в жидких средах в ультразвуковом поле, з В(лсят от природы газов, содержащихся в облучаемой среде, Например, в присутствии водорода в облучаемой воде ингибируются процессы окисления ионов иода, но одновременно иод ато-мизируется и энергично взаимодействует с водородом. Течение и скорость химической реакции в ультразвуковом поле можно регулировать путем насыщения озвучиваемой среды инертными газами. Последние усиливают процессы ионизации, в частности диссоциацию молекул воды. В ультразвуковом поле можно осуществить синтез аммиака, насыщая воду предварительно азотом и водородом. Под действием ультразвука в воде, насыщенной оксидом углерода (II) и водородом, образуется формальдегид в [c.107]

Важнейщим путем интенсификации биосинтеза антибиотиков является выведение и использование штаммов продуцентов с повышенной антибиотической активностью. Получение таких штаммов стало возможным благодаря разработке и широкому применению методов экспериментального мутагенеза. Из физических факторов в селекционной работе эффективно используются ионизирующие излучения (рентгеновы лучи, -у-лучи, быстрые нейтроны и др.), ультрафиолетовая радиация, температура, ультразвук. Высокую частоту наследуемых изменений вызывают у микроорганизмов также многие химические соединения, которые предложено объединять (Никифоров, 1965) в следующие группы ингибиторы предшественников нуклеиновых кислот аналоги азотистых оснований, включающиеся в нуклеиновые кислоты алкилирующие соединения окислители, восстановители и свободные радикалы акридиновые красители. Из факторов биологической природы в селекции продуцентов антибиотиков часто применяются фаги и антибиотики. [c.179]

УФ-светом, рентгеновскими лучами, сильное механическое воздействие, давление, ультразвук - приводят к разрушению связей, обеспечиваюшлх сохранение четвертичной, третичной и даже вторичной структур, и, следовательно, к разрушению уникальной нативной (созданной природой) структуры белка. Этот процесс носит название денатурации белка. Нарушение нативной конформации белка может быть обратимым (если изменение структуры легко устранимо и нативная структура восстанавливается легко) и необратимым (особенно выражено при повышении температуры, лучевом воздействии, обработках сильными кислотами и щелочами). Денатурация белка сопровождается снижением гидрофильности белковых молекул, уменьшением стабильности растворов белка в изоэлектриче-ской точке, повышением реакционной способности таких функциональных групп молекулы, как -8Н, -КНо, -С6Н4ОН, -СООН и др. Большинство белковых молекул проявляют специфическую функциональную активность только в узком интервале значений pH и температуры (физиологические значения). В результате изменений указанных параметров белок теряет активность из-за денатурации. Денатурированные белки существуют в виде случайных хаотических петель и клубков, форма которых подвержена изменениям. [c.72]

Другим источником -noMex неэлектрической природы могут быть процессы механической обработки. При ковке на молоте, обработке резанием или шлифовании наряду со слышимым звуком всегда возникает и ультразвук, который принимают искатели и который проявляется в виде треска на экранах дефектоскопов. Речь здесь идет о ненаправленном мешающем звуке широкого диапазона частот и всех возможных форм колебаний. [c.373]

Размер липосом, получаемых обработкой ультразвуком, зависит от природы используемого липида. В случае кислых ( сфолипидов (например, фосфатидилсерин, фосфатидилииозит и др.) образуются, как правило, липосомы меньшего размера (диаметр около 20 нм). Размер однослойных липосом также уменьшается по мере снижения длины жирнокислотных цепей фосфолипидных молекул. Напротив, включение холестерина в липосомы приводит к увеличению их диаметра до 35—40 нм. [c.577]

Современный этап развития органической химии обогащен электронной теорией механизмов химических реакций, углубленны > пониманием стереохшлии, новыми методами проведения химических реакций - от применения лазерной техники и ультразвука до ферментативных процессов, это позволяет осуществлять синтезы сложнейших природных соединений ч их аналогов, а также веществ, ле встречающихся в природе. Среди этих последних видное место занимают соединения с высоконапряженным остовом, получение которых имеет целью проверку предсказательной силы результатов квантово-химических расчетов и может рассматриваться как новый [c.7]

Вообще, электрические явления в ряде случаев возникают и при разрушении монолитных тел. Известно, например, что при разрыве однородных твердых тел могут возникнуть электрические поля [317, 318], вызывающие триболюминесценцию. Это явление объясняют свечением газа, заполняющего трещины, покрытые зарядами с большой поверхностной плотностью. При разрывах жидкости под действием ультразвука (кавитации) наблюдается люминесценция [319]. При разрушении на воздухе или в среднем вакууме диэлектриков можно наблюдать разряд поверхностных зарядов через газовый промежуток, а раскалывание в глубоком вакууме сопровождается электронной эмиссией [320, 321]. Работа разрушения зависит от скорости, а также от давления и природы газа, в котором происходит разрушение [321]. Эмиссия электронов протекает не только нри разрушении, но и при деформации полимеров. Например, растяжение пленок гуттаперчи, сопровождаемое пластической деформацией, приводит к появлению сильной эмиссии электронов [322]. Вибрационно-механическое воздействие на полимеры также сопровождается эмиссией электронов [323]. Показано [324], что фотоэмиссия, возникающая при нагружении и разрушении полимеров, связана с процессами деструкции макромолекул. Образование свободных радикалов при деформации полимеров зарегистрировано с помощью метода ЭПР. Авторы этой работы предполагают, что люминесценция в момент разрыва химических связей обусловлена реакциями рекомбинации и диснропорционирования свободных радикалов, возникших в зоне роста главной трещины. [c.202]

Исследования кристаллизации расплавов в щироком диапазоне частот — от 0,2 до 1 Мгц (в качестве излучателей использовались кварцевые пластинки и текстуры, изготовленные из сегнетовой соли) — показали, что скорость этого процесса в значительной степени зависит от интенсивности колебаний, возбуждаемых в расплаве [184]. Оказалось также, что на степень дисперсности окончательной поликристаллической структуры влияет температура расплава. Степень размельчения кристаллических фаз, вызываемая ультразвуком, оказывается более высокой при замедленной скорости кристаллизации, что имеет место при малых переохлаждениях. Результаты исследований показывают, что влияние ультразвука на процесс кристаллизации, по-види-мому, качественно не зависит от химической природы вещества. [c.73]

В общем разрыв макромолекул под действием механических сил во всех случаях происходит под действием напряжений, приложенных к макромолекулам в результате интенсивных колебаний или захлопывания кавитационных пузырьков в растворе. При повышении внешнего давления скорость деструкции постепенно понижается в результате уменьшения тенденции к образованию кавитационных пузырьков. Однако деструкция наблюдается даже при давлении 15 ат [74]. В более ранних работах это явление рассматривали как доказательство протекания деструкции в отсутствие кавитации по мнению авторов этих работ, деструкция происходила в результате действия сил трения между растворителем и растворенным веществом. Однако Вайслер [75] отметил, что, хотя приложение давления непосредственно к раствору, несомненно, устраняет кавитацию, приложение давления через газ должно просто привести к значительному увеличению количества растворенного в жидкости газа поэтому, когда мгновенное давление в любой точке понизится на 1—2 ат по сравнению со средним давлением цикла, выделится газ и пузырьки будут появляться и быстро захлопываться. Бретт и Еллинек [76] показали, что скорость деструкции полистирола под действием ультразвука сильно зависит от природы введенных в систему газов. Чем больше растворимость газа в бензоле, тем меньше видимые и звуковые проявления кавитации и тем ниже скорость деструкции. [c.85]

В большинстве случаев при деструкции под действием ультразвука молекулярный вес полимера стремится, по-видимому, к предельному значению, зависящему от природы полимера и условий эксперимента. Шмид и Роммель [74] нашли, например, что молекулярные веса трех фракций полистирола в толуоле уменьшились при озвучивании от 850 ООО, 350 ООО и 195 ООО до 30 ООО. Эдельман [80] показал, что при деструкции нитроцеллюлозы на кривой распределения появляется пик, высота которого в ходе реакции постепенно увеличивается, но положение не меняется. [c.87]

Большим преимуш,еством термодинамической обработки термохимических и тензиметрических данных является также возможность на основании измерений сравнительно небольшого числа энергетических характеристик раствора (интегральные теплоты растворения и разведения, теплоемкости, давления паров) вычислять более двадцати энергетических величин, отражающих различные стороны природы раствора и его компонентов. Сопоставление этих опирающихся на строгие законы термодинамики данных с результатами других физических и физико-химических методов изучения растворов и чистых жидкостей (спектроскопия, рассеяние света и рентгеновских лучей, ультразвук, ЯМР и т. д.) позволяет наиболее объективно оценивать структурные состояния исследуемых объектов, а также механизм процессов, сопровождающих изменен1гя концентраций и температуры. [c.33]

Систематическое исследование влияния механических параметров на процесс деструкции для случая вибрационного измельчения проводилось Гроном и сотр. [19, 21], а их важность подчеркивалась Барамбоймом. Полученные экспериментальные результаты выявили влияние следующих механических параметров продолжительности механического воздействия на исследуемый полимер, степени загрузки, амплитуды колебаний, исходных размеров измельчаемых частиц, природы материала, нз которого изготовлена аппаратура (при вибрационном измельчении), или размеров капилляров, если исследуется деструкция при течении, значение количества ультразвуковой энергии и частоты (при деструкции макромолекул действием ультразвука в растворах) и т. д. [c.47]

Зависимость гидратации макромолекул от природы газа, присутствующего в 5%-ном водном растворе натрийкарбоксиметилцеллюлозы, обработанном ультразвуком [c.240]

Исходя из того, что в ультразвуковом поле происходит разрыв полипептидных цепей белковой молекулы, следует ожидать появления новых устойчивых молекул, прошедших через промежуточную стадию свободных макрораднкалов и характеризующихся меньшими молекулярными весами. Свободные макрорадикалы способны реагировать с активированными ультразвуком продуктами разложения воды или с продуктами ионизации газов, тонко диспергированных в реакционной среде. Так, в зависимости от природы присутствующих частиц (—ОН, —КН, —ЫНг, —ЗН и др.) они будут подвергаться процессам окисления и определять характер дальнейших возможных преобразований в процессах деструкции или структурирования. [c.249]

Образующиеся свободные макрорадикалы определялись с помощью аагдифенил-р-пикрилгидразила, который дает положительную реакцию только тогда, когда в среде, обработанной ультразвуком, имеется кислород, что указывает на их перекис-ную природу. [c.249]

При обработке ультразвуком в атмосфере воздуха активность протеолитических ферментов (пепсин и трипсин) уменьшается вследствие разрыва циклических аминокислотных остатков, которые входят в состав ферментов. Эти эффекты были отмечены при спектрофотометрических исследованиях (рис. 172). На рис. 173 приведена завтюимость оптической плотности пепсина от природы присутствующего в растворе газа при обработке ультразвуком. С этой целью использовались гелий, водород, аргон или воздух [109]. [c.251]

Рис. 173. Зависимость оптической плотности пепсина от природы газа, присутствующего в растворе во время действия ультразвука (концентрация фермента 0,02% продолжительность действия ультра вука 30 мин).

Выделившиеся таким образом аминокислоты подвергаются химическим превращениям в определенном направлении в зависимости от природы газа, которым насыщена жидкая среда. В растворе глицил-ВЬ-лейцилглицин в присутствии кислорода переходит в соответствующие аминокислоты или в промежуточные соединения типа глиоксалевой и гликолевой кислот (если работать в аргоне) или уксусной кислоты в присутствии водорода. Последняя под действием ультразвука превращается в ацетальдегид, идентифицированный экспериментально [5] [c.255]

Переменные электрические поля, магнитные поля, ультразвук, радиоактивное излучение в большинстве случаев вызывали значительное сокращение времени индукционных периодов, а следовательно, и устойчивости растворов. Но в отдельных случаях наблюдалась и обратная картина. Например, в работе Горского и Башуна [17], изучавших влияние переменного электрического поля па кристаллизацию пересыщенных растворов виннокаменной кислоты, было установлено, что в зависимости от температуры поле увеличивает или снижает стабильность. Опыты проводились при напряжении 700 в и частоте 1500 гц нри одной и той же исходной концентрации растворов. Оказалось, что при 40° С поле ускоряет появление центров кристаллизации, а при 20° замедляет. Дело, конечно, в данном случае не только в температуре, но и в исходном пересыщении. Оно было разным при различных температурах в связи с соответствующим изменением растворимости. Не разбирая здесь механизма влияния полей, который пока слабо изучен, подчеркнем еще раз факт влияния. Он указывает на связь устойчивости пересыщенных растворов с механизмом процесса зародышеобразования. Подробное рассмотрение его является делом сложным и входит в задачу специальной монографии. Сам же факт наличия связи очень важен с точки зрения раскрытия природы пересыщенных растворов. Механизм влияния полей, конечно, различен. Б его основе могут лежать как изменение структуры раствора, так и явления, сходные с его перемешиванием или механическим воздействием вообще. Все это, разумеется, требует детального исследования с учетом особенностей поведения метастабильных фаз. Но практическое использование отмеченных в.лияиий возможно и на данной стадии изученности. Особенно это относится к пересыщенным растворам труднорастворимых веществ, операции с которыми накладывают отпечаток на ряд технологических процессов. [c.75]

Как указывалось выше, даже в критической области индивидуальных веществ природа аномального поглощения ультразвука весьма разнообразна. Следовательно, в критической области смесей это разнообразие механизмов поглощения ультразвука еще больше. Сетт [27] теоретически рассмотрел причину аномального поглощения ультразвука в критической области расслаивания бинарной смеси и пришел к заключению, что это явление связано с наличием релаксации, вызванной структурными факторами. Как полагает автор, существующее равновесие в этом случае между комплексами (включениями) различных размеров и состава, а также между ними и основной фазой нарушается при прохождении звуковой волны. [c.66]

Существует несколько различных но своей природе способов получения ультразвука. Их можно разбить на три основные группы механические, магнитострищион-ные и пьезоэлектрические. Первые в основном применяются для возбуждения звуковых и ультразвуковых колебаний в воздухе или газообразной среде. Вторые получили наи-больщее распространение для излучения ультразвука в жидкую среду. И наконец, чаще всего для возбуждения ультразвуковых колебаний в жидких и твердых средах в качестве электромеханических преобразователей энергии применяются излучатели, основанные на пьезоэлектрическом эффекте. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология