水溶液中影響聲化學反應(yīng)因素研究.pdf

1、本文以超聲作用下水溶液中的聲致自由基化學反應(yīng)為研究體系，對超聲空化氣泡運動過程進行了模擬求解、測定了溶液系統(tǒng)的超聲輸入功率、測定了超聲作用下水中雙氧水的累積濃度、碘量法測定了超聲作用下水中自由基的生成量。探討了超聲作用時間、超聲輸出功率、溶液主體溫度等因素對聲化學反應(yīng)效率的影響，為超聲在工業(yè)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)指導。 1.超聲空化氣泡運動過程模擬及模型的求解 建立了超聲作用于均相液體中空化泡運動的動力學模型，模型中

2、考慮了液體的動力粘度、表面張力和溶劑的蒸汽壓對空化泡運動特性的影響，用MATLAB對建立的普遍化的模型方程進行了數(shù)值求解和過程模擬。探討了超聲在水介質(zhì)中傳播時超聲的頻率、功率和空化泡的初始平衡半徑對空化泡運動規(guī)律的影響以及聲壓幅值和液相主體溫度對空化泡崩潰時的泡內(nèi)溫度和壓力的影響，為超聲的空化效應(yīng)在化工過程中的研究和應(yīng)用提供了基礎(chǔ)理論依據(jù)。 2.量熱法測定溶液系統(tǒng)的超聲輸入功率 采用量熱法測定了溶液系統(tǒng)的超聲輸入功率。輸

3、入溶液系統(tǒng)的超聲功率隨著超聲波發(fā)生器輸入功率的增加而增加，但并不隨著輸入功率的增加而呈線性的增加；輸入溶液系統(tǒng)的超聲功率大約為超聲波發(fā)生器的輸入功率的20％～30％，遠小于超聲波發(fā)生器輸入功率。 3.超聲作用下水中累積的雙氧水濃度的測定及其影響因素研究 應(yīng)用紫外可見光譜法對超聲作用下水中雙氧水的累積濃度進行了分析測定。探討了超聲作用時間、溶液系統(tǒng)超聲輸入功率、溶液主體溫度對超聲作用下水中雙氧水的濃度的影響規(guī)律。結(jié)果表明，

4、當其他條件一定時，水經(jīng)19.6kHz的超聲作用后能夠生成雙氧水，并且可以用碘量分光光度法測定超聲作用下水溶液中雙氧水的濃度；水中雙氧水的濃度隨著超聲作用時間的增加而呈線性增加；超聲作用20min后水中雙氧水的濃度隨著溶液系統(tǒng)超聲輸入功率的增加而增加；隨著溶液主體溫度的升高而下降。 4.超聲作用下碘化鉀溶液生成碘速率的影響因素研究 研究了在19.6kHz的超聲作用下碘化鉀溶液生成碘單質(zhì)的生成速率的影響因素。探討了催化劑鉬酸