Действие ультразвука на химические процессы

Как уже указывалось выше (см. стр. 223), сравнительно мягкие воздействия на белок, не разрывающие пептидных связей, могут привести к утрате биологической функциональности — происходит денатурация белка. Она может быть вызвана нагреванием, механическим воздействием (ультразвук), изменением pH, действием различных химических агентов (например, мочевины). Денатурация состоит в разрушении пространственной структуры белковых молекул при сохранении первичной структуры цепей. Денатурированная молекула белка оказывается в состоянии статистического клубка с ограничениями, налагаемыми дисульфидными связями, или без них. Для глобулярных белков процесс денатурации сводится к переходу глобула — клубок. [c.242]

Влияние механических воздействий на химические процессы в полимерах. Механохимическая деструкция [33]. В процессе механической переработки полимеров илн их смесей с наполнителем (вальцевание, измельчение, прессование, каландрирование) возникают большие внутренние напряжения, которые могут привести к разрыву цепи макромолекулы, к механохимической деструкции. Такие же разрывы возникают при замораживании водных растворов полимеров ( криолиз ), во время течения вязких растворов их по узким капиллярам, при действии ультразвука и т. д. [c.640]

Для ускорения гетерогенных процессов жидкостной обработки с помощью упругих колебаний существуют наиболее благоприятные физико-химические и технические параметры, которые и ДОЛЖНЫ учитываться при конструировании того или иного аппарата И его экоплуатации. Так, в отличие от действия ультразвука на процессы диспергирования [c.139]

Фридман В.М. Физико-химическое действие ультразвука на гетерогенные процессы жидкостной обработки материалов. Применение ультразвука в химико-технологических процессах, - М. 1960.-С. 107-118 [c.100]

Химические явления сопровождаются физическими процессами теплопередачей, поглощением или излучением электромагнитных колебаний, возникновением электрического тока и др. С другой стороны, физическими процессами вызываются химические явления. Например, при нагревании повышается температура, увеличивается интенсивность колебательного движения внутри молекул, связь между атомами ослабляется и происходит процесс диссоциации, т. е. химическая реакция. Прохождение электрического тока сопровождается электролизом, т. е. протеканием процессов окисления и восстановления. Многие реакции инициируются под действием ультразвука или при облучении светом. [c.4]

Представленный материал подтверждает возможность применения ультразвука в технологии очистки воды, так как он интенсифицирует процессы, протекающие при обработке воды осаждение, коагуляцию, фильтрование, адсорбцию, окисление органических веществ. Биологическое действие ультразвука можно использовать как для обеззараживания питьевой воды, так и для локальной борьбы с водорослями и биологическим обрастанием. Физико-химическое действие ультразвука можно применить для активизации процессов коагуляции, дегазации и дезодорации воды, ускорения процессов отстаивания суспензий, активизации процессов окисления и распада неорганических и органических веществ и процессов адсорбции и абсорбции, а также для приготовления растворов реагентов и смешения их с обрабатываемой водой. [c.363]

Помимо рассмотренных наиболее простых механических воздействий на полимеры, приводящих к развитию В них химических реакций, существует и ряд других видов воздействий, вызывающих механическое разрушение химических связей в полимерах, детальное рассмотрение которых содержится в монографиях [11, 12, 13, 15, 16]. Сюда относятся процессы дробления и измельчения, действие ультразвука, высоких давлений, ударные волновые воздействия и др. [c.254]

Еще более эффективна ультразвуковая обработка. Диспергирующее действие ультразвука основано на мгновенных, носящих ударный характер, перепадах давления порядка тысяч атмосфер в возникающих кавитационных пузырьках. Кроме того, ультразвуковые волны, пронизывающие частицы, вызывают весьма большие разрушающие ускорения. В. В. Симу ров указывает, что помимо разрушения глинистых агрегатов, при ультразвуковой обработке могут происходить разрывы валентных связей решетки алюмосиликатов со слоистой и ленточной структурой. Свежеобразованные поверхности, как показал Г. С. Ходаков, приобретают высокую активность, позволяющую даже осуществлять химические реакции, необычные в нормальных условиях. В результате усиливаются структурообразование и кинетическая устойчивость системы. Ультразвуковая обработка может применяться также как метод улучшения структуры насыщенных солью буровых растворов, подвергшихся при введении защитных коллоидов стабилизационному разжижению. Чрезмерное диспергирование может, однако, привести к снижению качества бурового раствора вследствие дальнейшего углубления коагуляционного процесса и деструкции высокомолекулярных защитных реагентов. [c.81]

Таким образом, сущность действия ультразвука сводится к образованию кавитационных пузырьков, разрыв которых приводит к появлению огромных давлений, являющихся источником мощного воздействия и интенсификации физико-химических процессов. [c.107]

Полагают [36], что влияние ультразвуковых колебаний на химическую сторону процесса (явление звукохимии) связано с образованием пузырьков, физико-механическое же воздействие, обусловливающее, в частности, интенсификацию процессов диспергирования, гомогенизации и массообмена, связано с процессом аннигиляции пузырьков. Согласно теоретическим исследованиям Я. И. Френкеля [24], ультразвуковая кавитация сопровождается возникновением местных электрических разрядов, которые, по-видимому, играют существенную роль в химическом действии ультразвука. [c.17]

Очевидно, что в зависимости от характера и условий химического процесса термическое действие ультразвука на этот процесс может быть полезным или вредным. [c.20]

Выше были рассмотрены диспергирующее, эмульгирующее, коагулирующее, тепловое действия ультразвука. Соответственно этому было освещено использование ультразвука в отдельно протекающих процессах химической технологии (измельчение твердого тела, разделение твердой и газовой фаз, теплообмен, кристаллизация, растворение и т. п.). [c.91]

Многие химические процессы протекают через стадию образования промежуточных продуктов, которые при обычных условиях представляют собой, как правило, короткоживущие частицы. К их числу относятся возбужденные молекулы и атомы, свободные радикалы, ион-радикалы, сольватированные электроны, карбанионы, карбокатионы и другие. Примеры образования таких частиц разнообразны. Они возникают в различных системах при действии ионизирующего излучения (у-квантов, рентгеновских лучей, быстрых электронов, протонов, дейтронов, а-частиц, нейтронов, тяжелых ускоренных ионов, продуктов ядерных реакций деления и т. п.) света, ультразвука, высокочастотного разряда. При растворении в воде некоторых металлов в качестве промежуточного продукта выступает гидратированный электрон. Во многих окислительновосстановительных реакциях промежуточными частицами являются ионы металлов в необычных состояниях окисления, а в ряде органических реакций — карбанионы и карбокатионы. [c.121]

При химическом действии ультразвука на галогенорганические соединения в водной среде продуктом реакции является галоген-ион. pH среды изменяется в соответствии с количеством прореагировавшего вещества, поэтому по изменению pH можно следить за кинетикой процесса. [c.148]

К жидкостям, используемым для снятия заусенцев и сглаживания острых кромок под действием ультразвука, предъявляется ряд требований жидкость не должна вступать в химическое взаимодействие с материалом детали частицы абразива должны иметь высокую дисперсность и высокую твердость и удерживаться во взвешенном состоянии. Кроме этого, кавитационные процессы, развиваемые в жидкости, должны быть достаточно интенсивными. [c.331]

Выше указывалось на диспергирующее, коагулирующее, химическое и прочие действия ультразвука. В практических условиях, однако, чаще всего приходится иметь дело с разнообразными сочетаниями различных процессов. Кроме того, озвучивание жидкости вызывает порой одновременно различные явления. [c.161]

Физико-химическое действие ультразвука может быть использовано для активизации процессов коагуляции, дегазации и дезодорации воды, ускорения процессов отстаивания суспензий, активизации процессов окисления и распада неорганических и органических веществ и процессов адсорбции и абсорбции, а также для приготовления растворов реагентов и смещения их с обрабатываемой водой. [c.322]

Такие процессы можно осуществлять и действием ультразвука, теплового тока , вызывающего деструкцию цепей полимера с образованием макрорадикалов в результате последующего снижения температуры происходит рекомбинация их в блок- и привитые полимеры. Возможно также комбинирование указанных физических методов вместе с химическими в этом случае химические реакции осуществляются, кроме того, и за счет функциональных групп, взятых для совмещения полимеров. [c.626]

При использовании ультразвуковой химико-технологической аппаратуры в различных процессах следует учитывать особенности физико-химического действия ультразвука на ход этих процессов. Это позволит выбрать оптимальные режимы работы аппаратов и наиболее пригодные типы ультразвуковых устройств для монтажа их в существующие аппараты и др. [c.107]

Парфенова Н. В., Фридман В. М., Щербакова Г. Д. Исследования действия ультразвука на процесс осаждения кристаллов на теплообменной поверхности. Сб. докладов на совещании по химической и механической очистке котлоагрегатов, ЛДНТП, 1962. [c.135]

Парфенова H., Фридман В., Дербакова Г. Исследование действия ультразвука на процессы осаждения кристаллов на теплообменной поверхности. В сб. Химическая и механическая очистка , ЛДНТП, 1962. [c.206]

Исследовано влияние отдельных частот в улыразвуковом диапазоне нь физико-химические свойства нефтей и нефтепродуктов [6-10], В жидкости при прохождении ультразвуковой волны последовательно образуются области сжатия и разрежения и протекает кавитационный процесс образования газовых или паронаполненных пузырьков и пустых полостей [4]. Кроме того, под действием ультразвука могут развиваться свободнорадикальные процессы термического крекинга углеводородов за счет достижения высоких температур в кавитационных пузырьках, а также реакщ1й окислительного характера [c.122]

Тонкими экспериментами Г. Шмидт, П. Паре и Г. Пфлейде-рер [149] показали, что ультразвуковая деполимеризация представляет собой в основном явление механического распада, в котором при наличии кавитации главную роль играет резонансное воздействие пульсирующих кавитационных пузырьков (гл. 1). При этом, в отличие от чисто звукохимических процессов, акустическая деструкция протекает также в присутствии, напри-хмер, двуокиси углерода, когда химическое действие ультразвука обычно не наблюдается [150]. В то же время сам процесс [c.61]

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]

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]

Необходимо отметить, что в настоящее время еще не накопилось достаточно экспериментальных данных о механизме воздействия ультразвука на различные химические процессы. Однако уже можно высказать некоторые предположения, объясняющие химическое действие ультразвука. Согласно им, влияние ультразвука связано в первую очередь с кавитационными явлениями и чрезвычайно интенсивным Перем-е1шиванием, а также. активацией молекул в результате кавитации и возникновения мгновенно меняющихся перепадов темпе ратур и давлений. Известную роль играют электрические явления, возникающие npiH кавитации. В то же время установлено, что влияние ультразвука часто наблюдается и в отсутствие кавитации. [c.8]

Несовершенство наших знаний в этой области в настоящее время не позволяет достаточно строго описать закономерности разнообразного, иногда противоположного по своим результатам влияния различных факторов ульгразвукового воздействия на физико-химические процессы. Существенно, что каждое из описанных выше явлений в зависимости от условий может быть связано как с положительными, так и с отрицательными эффектами кавитация, например, существенно интенсифицирует многие гетерогенные процессы, но может привести к повышению износа и даже разрушению аппаратуры [42] звукохимическое или термическое действие интенсивных колебаний может ограничить их применение в тех случаях, когда химическое взаимодействие в среде или повышение ее температуры нежелательно действие ультразвука на гетерогенный процесс может быть различным по своему направлению при разных параметрах (например, частоте) поля и т. д. Легко представить себе также условия (возбуждение взрывного процесса и др.), когда применение интенсивных акустических колебаний является опасным. [c.20]

Мощные ультразвуковые колебания используются также для интенсификации ряда технологических процессов кристаллизации расплавов и получения высококачественных сталей, расщепления высокополимерных соединений при производстве каучуков, расщепления целлюлозы в бумажном производстве, ускорения дубления кожи, обезжиривания и крашения тканей, для осаждения мелких частичек дыма заводских труб и др. Ряд химических реакций и окислительных процессов ускоряется под действием ультразвука. Ультразвуковые волны достаточной интенсивности сопровождаются и рядом биологических еффектов. Микроорганизмы и бактерии погибают под действием ультразвука, при этом особенно сильное действие ультразвук оказывает на живые организмы, когда распространение звука в жидкости сопровождается явлением кавитации. Производятся опыты по пастеризации молока с помощью ультразвука, сохранению пищевых продуктов. В медицине производятся опыты по лечению ряда болезней, злокачественных опухолей и т. д. [c.10]

Исследованию процессов деструкции полиорганосилоксанов уделено большое внимание. Было показано, что при действии ультразвука на полидиметилсилоК Саны происходит гетеролити ческий распад цепи с образованием ионов, а не макрорадикалов 250.251, Образование макрорадикалов наблюдалось при облучении замороженных образцов полидиметилсилоксанов 2 2.253 Подробные исследования радиационно-химических процессов сшивания молекулярных цепей полиорганосилоксанов [c.547]

Доказательством косвенного действия ультразвука может служить то, что частоты применяемых ультразвуковых колебаний ниже колебательных частот в молекулах и практически химическое действие ультразвука наблюдается только тогда, когда интенсивность ультразвуковых колебаний превышает порог кавитации, как это наблюдается при ультразвуковом разложении четыреххлористого углерода в водной среде. В ультразвуковом поле протекают различные химические реакции окислительно-восстановительные, сложные цепные реакции, полимеризацяонные процессы, деструкция сложных молекул [12]. Большинство таких реакций не имеет практического значения из-за очень малого выхода конечного продукта, однако иногда и такое количество может иметь реальное значение. [c.148]

Действие ультразвукового поля на скорость протекания различных химических процессов [1] пробудило, особенно в последние годы, интерес к применению ультразвука в электрохимии. Исследование влияния ультразвуковых волн на процесс электроосаждения металлов начато сравнительно недавно, п число работ, посвященных этому вопросу, невелико. Однако проведенные работы показали, что это направление очень перспективно и может принести значительную пользу для решения практических воцросов, а также помочь выяснению механизма процесса электроосаждения металлов. [c.124]

Термическая деструкция химических связей в главной цепи. В процессе утохмления, так же как при действии ультразвука [63], происходит изменение молекулярной массы и степени разветвленности полимера более интенсивное, чем в результате старения в ненапряженном состоянии при условиях, соответствующих утомлению, т. е. наблюдается непосредственная деструкция полимеров 15, с. 100—117 42 45 46 64]. [c.161]

Под действием ультразвука ускоряются некоторые химические реакции, например взаимодействие хлорбензойной кислоты с дифенилнатрием с отщеплением хлора [1.210], а также процессы жидкостной экстракции [1.211]. [c.41]

Механические воздействия. Продолжительное измельчение целлюлозных волокон сопровождается понижением степени полимеризации, которое приписывают разрыву ковалентных связей полимерных цепей (Гесс). Эффект, вызываемый действием на целлюлозное волокно ультразвука, зависит от частоты и состоит главным образом в дезагрегации фибрилл и изменении кристаллической структуры. Химические процессьи типа гидролиза яе наблюдались. [c.135]

Возник снор, блок- или графтполимеры получаются и получаются ли они вообще Однозначно ответить нельзя, для этого недостаточно имеющихся экспериментальных данных. Что можно сказать о механо-химических воздействиях на полидиметилсилоксаны В условиях вальцевания процесс деструкции полисилоксановой цепи практически отсутствует. С другой стороны, при действии ультразвука очень быстро идет процесс деструкции полидиметилсилоксана с образованием полимерных радикалов. [c.220]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология