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&功率超声在化工领域的应用(二)
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1.超声强化化学反应。超声强化化学反应。主要动力来自超声空化作用。空化泡核的崩溃产生局部高温、高压和强烈的冲击波及微射流，为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应提供了一种新的非常特殊的物理化学环境。
2，超声催化反应。超声催化反应作为一个新兴的研究领域已引起业内工作者越来越浓厚的兴趣。超声波对催化反应的作用主要是：
(1)高温高压条件有利于反应物裂解成自由基和二价碳，形成更为活泼的反应物种；(2)冲击波和微射流对固体表面(如催化剂)有解吸和清洗作用，可清除表面反应产物或中间物及催化剂表面钝化层；(3)冲击波可能破坏反应物结构(4)分散反应物系；(5)超声空蚀金属表面，冲击波导致金属晶格的变形和内部应变区的形成，提高金属的化学反应活性；6)促使溶剂深入到固体内部，产生所谓的夹杂反应；(7)改善催化 剂分散性。
在超声均相催化反应中，研究较多的是金属羰基化合物作为催化剂的烯烃异构化反应。 Suclick等详细研究了超声条件下以Fe(co)5为催化剂的1―戊烯异构化生成2―戊烯的反应，发现超声条件下的的反应速率比没有超声时增加了105倍。Suclik等分析认为，超声空化气泡崩溃时产生的高温高压以及周围环境的快速冷却有利于Fe(CO)5解离，形成更高活性物种Fe3(C0)12。
前苏联的Mai，tsev较早研究了超声对多相催化过程的影响，发现超声能使单程转化率提高近1 0倍，其原因认为是增加了催化剂 的分散度。
近年来，Han等考察了低强度超声（≤10W／cm2)作用下Reformatsky反应，发现在超声30min后，反应产率达到90％以上。更重要的是，不必再通过还原无水氯化锌来制备具有高度活性的锌粉， 也不必再使用三甲基硼酸盐。Suslick等在声强为50W／cm2条件下研究了此反应，结果发现在25℃时该混合物超声5min后，产率可达95％以上，同时发现助催剂在此对产率和反应时间并无影响。Suslick等详细研究了镍粉作为催化剂的加氢反应，发现在超声作用下其反应活性提高了5 个数量级。众所周知、普通镍粉对烯烃加氢反应的催化活性很差， 一般在300h左右后反应都难以进行。但用超声处理镍粉后，反应很快启动，
其反应速率先随超声处理时间的延长而增加，后又逐渐减少。Ronmy和Price等研究了在相转移碱催化中的烷基硝基苯自氧化反应，发现在超声作用下反应速度大幅上升，反应时间缩短2h，酸的选择性显著提高，产物中有大量硝基苯甲酸生成。超声波在催化剂的活化、再生和制备中也显示出独特的优势。美国伊利诺斯大学研制成功一种超声波洗涤浴，可用于除去镍粉表面的氧化膜，使镍催化剂活化。美国Exxon公司Henry报道，用超声波可使加氢裂化使用的持久失活的镍―钼催化剂得以再生。最近，Suslick等在超声作用下研究fe(Co)5和Co(C0)3的相互作用发现：在强超声作用下形成了纳米级Fe-Co合金催化剂，其对环已烷的脱氢解具有很高的活性，详细的机理正进一步研究中。
3、超声聚合物化学超声波正聚合物化学方面的应用引起了人们的广泛关注。超声处理可以降解大分子，尤其是处理高分子量聚合物的降解效果更显著。纤维素、明胶、橡胶和蛋白质等经超声处理后都可得到很好的降解效果。目前对超声降解机理一般认为超声降解的原因是由于受到力的作用以及空化泡爆裂时的高压影响，另外部分降解可能是来自热的作用。 一定条件下功率超声也可引发聚合，强超声辐照可引发聚乙烯醇与丙烯腈共聚制备嵌段共聚物、聚醋酸乙烯与聚环氧乙烷共聚形成接枝共聚物等。
4．超声场强化新型化学反应技术新型化学反应技术和超声场强化相结合是超声化学领域中又一极具潜力的发展方向。如以超临界流体为介质，用超声场进行强化的催化反应。如以超临界流体具有类似于液体的密度和类似于气体的粘度和扩散系数，这使得其溶解相当于液体，传质能力相当于气体。利用超临界流体良好的溶解性能和扩散性能，可以很好地改善非均相催化剂的失活问题，但如能加以超声场进行强化，则无疑是锦上添花。超声空化产生的冲击波和微射流不但可以极大地增强超临界流体溶解某些导致催化剂失活的物质，起到解吸和清洗的作用，使催化剂长时间保持活性，而且还有搅拌的作用，能分散反应物系，令超临界流体化学反应传质速率更上一层楼。另外，超声空化形成的局部点高温高压将有利于反应物裂解成自由基，大大加快反应速率。目前对超临界流体化学反应研究较多，但利用超声场强化此类反应的研究极少。
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杭州班瑞超声波设备有限公司蝙蝠在空中东碰西撞(扩句） 超声波就像一位无声的功臣,广大的应用于各个领域.（修改病句）_百度作业帮
蝙蝠在空中东碰西撞(扩句） 超声波就像一位无声的功臣,广大的应用于各个领域.（修改病句）
蝙蝠在空中毫无目的地东碰西撞.超声波就是一位无声的功臣,被广泛地应用在各个领域.当前位置：
＞＞＞偏钛酸钡（BaxTiO3）因其显著地“压电效应”而广泛的应用于超声波发生..
偏钛酸钡（BaxTiO3）因其显著地“压电效应”而广泛的应用于超声波发生装置中．已知偏钛酸钡中钛元素的化合价为+4价，则其化学式中x的数值为（　　）A．1B．2C．3D．4
题型：单选题难度：偏易来源：兰州
钡元素显+2价，钛元素显+4价，氧元素显-2价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）×x+（+4）+（-2）×3=0，则x=1．故选A．
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据魔方格专家权威分析，试题“偏钛酸钡（BaxTiO3）因其显著地“压电效应”而广泛的应用于超声波发生..”主要考查你对&&化合价的求法&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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化合价的求法
求化合价： 化合价是元素的一种性质，它只有在元素彼此化合时才表现出来。在化合物中正、负化合价代数和等于零，这是求化合价的准则。几种求法： 一、由化学式或根式 1．求AmBn化合物中A元素化合价的公式： （B元素的化合价×B的原子个数）/A的原子个数 2．求多元化合物中未知化合价的元素的化合价公式： （已知化合价诸元素价数的代数和）/未知化合价的元素的原子个数 3．根据正、负电荷数判断元素（或原子团）的化合价。 在根式中，正、负化合价总价数的代数和等于根式所带的正、负电荷数。 二、由元素质量比 1．（A元素的相对原子质量×B元素的化合价）/（B元素的相对原子质量×元素的化合价）=A元素的质量比值/B元素的质量比值 2．A元素的质量比值（或百分组成）×A的化合价/A的相对原子质量=B元素的质量比值（或百分比组成）×B的化合价/B相对原子质量 三、由质量比 （B的化合价×A的相对原子质量比值）/（A的化合价×B的相对原子质量比值）=A元素的质量比值/B元素的质量比值正负代化合价数和为零： 【例1】试确定化合物K2MnO4中Mn元素的化合价。 解析：设化合物中Mn元素化合价为+x价，依化合物中各元素化合价正负代数和为零的原则有2×（+1）+1×（+x）+4×（-2）=0解之得x=6 故K2MnO4中Mn元素化合价为+6价。 电子层结构法 【例2】元素X的原子最外层上有1个电子，元素Y的原子最外层上有6个电子，则X、Y两元素可形成的化合物的化学式为[] A．XYB．X2YC．XY2D．X3Y 解析：本题的关键可以说是首先得确定在形成化合物时，X、Y两元素所表现的化合价。因X最外层上只有1个电子，最高正价为+1价，Y最外层6个电子，离8电子稳定结构尚差2个，故最低负价为-2价，则X、Y所形成化合物分子式为X2Y，应选B。 质量分数法 【例3】某元素的相对原子质量为59，在其氧化物中该元素的质量分数为71%，则它的化合价为[] A．+1B．+2C．+3D．+4 解析：设该元素的氧化物化学式为RxOy 依题意有59x/(59x+16y)*100%=71% 解得x/y=2:3 故化学式为R2O3，R化合价为+3价，选C。 质量守恒定律法 【例4】某金属氧化物与足量的盐酸反应，生成的氯化物与水的分子数之比为2∶3，则该金属的化合价是[] A．+1B．+2C．+3D．+4 解析：设生成的氯化物化学式为RClx，依题意有分子数之比RClx∶H2O=2∶3根据质量守恒定律可知，反应前后各元素的原子种类和数目不变，生成物中H、Cl的原子个数比也应为1：1，故x值为3，则R的化合价为+3价，选C。 相对分子质量法 【例5】某金属元素的氧化物相对分子质量为M，同价态的氯化物相对分子质量为N，则该元素的化合价数值为[] 解析：设该元素化合价为+x价，相对原子质量为MR(1)如x为奇数时，氧化物化学式为R2Ox，氯化物化学式为RClx，据题意有 2MR+16x=M(1) MR+35.5x=N(2) （2）*2－（1）得x的值为x=+(2N-M)/55(2)x为偶数时，氧化物化学式为Rox/2氯化物化学式为RClx，据题意有 MR+35.5x=N(4)& x=+(N-M)/27.5质量关系法 【例6】相对原子质量为M的金属单质ag与足量的稀硫酸反应，产生bg氢气，则反应中该金属元素的化合价为[] 解析：设金属在反应中化合价为+x价，则金属单质与生成H2有如下关系： 2R～xH2 2M&&& 2x & a&&&&& b 故应选B。 相关因素讨论法 【例7】某元素M原子最外层电子数少于5，其氧化物化学式为MxOy，氯化物化学式MClz当y∶z=1∶2时，M的化合价可能是[] A．+1B．+2C．+3D．+4 解析：M的化合价在数值上等于z的值 如y=1z=2（合理） y=2z=4（合理） y=3z=6（与最外层电子数少于5不符） 故应选B、D。
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