O ultra-som de potência aumenta as mudanças químicas e físicas em um meio líquido através da geração e a destruição subsequente da cavitação Bolhas. Como qualquer ultrassom da onda sonora é propagada via Uma série de ondas de compressão e rarefação induzidas nas moléculas do meio através do qual ela passa. Em potência suficientemente alta, o ciclo de raro pode exceder as forças atractivas das moléculas do líquido e cavitação bolhas vai formulário. Tais bolhas crescem por um processo conhecido como difusão retificada, isto é, pequenas quantidades de vapor (ou gás) do meio entra na bolha durante sua fase de expansão e não é totalmente expelida durante compressão. As bolhas crescem durante o período de alguns ciclos para um tamanho de equilíbrio para a frequência particular aplicada. É o destino de estes bolhas quando Eles Colapso no sucesso de ciclos de compressão que gera energia para efeitos químicos e mecânicos (Figura 2.1). Cavitação O colapso da bolha é um fenômeno notável induzido ao longo do líquido pelo poder de som. Em sistemas aquosos em uma frequência ultra-sônica de 20kHz cada cavitação Colapso de bolha atua como localizado "hotspot" gerando temperaturas de cerca de 4.000 k e pressões em excesso de 1000 atmosferas [1-3].

Figura 2.1: geração de uma bolha acústica

A Cavitação bolha tem uma variedade de efeitos dentro do meio líquido dependendo upon o tipo de sistema no qual é gerado. Estes Os sistemas podem ser amplamente divididos em líquido homogêneo, heterogêneo sólido / líquido e heterogêneo líquido / líquido. dentro dos sistemas químicos estes Três agrupamentos representam a maioria dos processos situações.

2.1 homogêneo fase líquida Reações.

(i) no líquido a granel Imm de forma fiel e cercando a bolha Onde O rápido colapso da bolha gera forças de cisalhamento que podem produzir efeitos mecânicos e

(ii) na bolha em si onde qualquer espécie introduzida durante Sua formação será submetida a extremas condições de temperatura e pressão no colapso que levam a efeitos químicos (Figura 2.2).

Figura 2.2: Acoustic Cavitação Em um líquido homogêneo

2.2 Cavitação perto de uma superfície

Ao contrário de Cavitação Colapso da bolha no líquido a granel, colapso de uma cavitação bolha ou perto de uma superfície é subs ymmetrical Porque A superfície fornece resistência ao fluxo líquido desse lado. O resultado é um inrush de líquido predominantemente do lado da bolha remota da superfície, resultando em um poderoso jato líquido sendo formado, direcionado à superfície (Figura 2.3). O efeito é equivalente ao jacto de alta pressão e é a razão pela qual a ultrassonografia é usada para limpeza. Isso O efeito também pode ativar catalisadores sólidos e aumentar a transferência de massa e calor para a superfície por interrupção do limite interfacial camadas.

Figura 2.3: Cavitação bolha colapsa em ou perto de uma superfície sólida

2.3 Heteroogênio Eous Pó-líquido Reações

Acoustic Cavitação posso Produ Efeitos dramáticos CE em pós suspensos em um líquido (Figura 2.4). Imperfeições de superfície ou gás preso podem atuar como os núcleos para Cavitação Formação de bolha na superfície de uma partícula e subseqüente colapso de superfície pode então levar a ondas de choque que quebram a partícula de distância. Cavitação Colapso da bolha na fase líquida perto de uma partícula pode forçá-la a rapidamente movimento. sob estes Circunstâncias O efeito dispersivo geral é acompanhado por Interparticle Colisões que podem levar à erosão, limpeza de superfície e molhamento das partículas e tamanho de partículas Redução.

Figura 2.4: Acoustic Cavitação Em um líquido com um pó suspenso

em heterogêneo líquido / líquido Reações, Cavitacional colapso em ou perto da interface causará perturbaríon e mistura, resultando na formação de emulsões muito finas (Figura 2.5).

Figura 2.5: Cavitação efeitos em um heterogêneo líquido / líquido sistema