Ultrasone transducer Experimenten

Ultrasound golven zijn geluidsgolven die boven de drempel van het menselijk gehoor . Meestal kan mensen geluidsgolven horen tussen 16 hertz en 16 kilohertz , maar ultrageluid in het traject van 20 kilohertz tot 10 megahertz . Medische beeldvorming maakt uitgebreid gebruik van echografie, maar echografie heeft ook een rol te spelen in de chemie experimenten . Ultrasone omvormers

Een ultrasone transducer is een apparaat dat elektrische energie om energie geluid omzet . Ze werken door toepassing van een wisselstroom van een piëzo-elektrisch materiaal , zoals kwarts , ingeklemd tussen twee metalen koellichamen . Hierdoor wordt het piëzo-elektrisch materiaal snel trillen genereert en echografie .

Ultrageluid gebruikt in de meeste experimenten verschilt van de ultrasone in medische beeldvorming situaties zoals zwangerschap scans . De eerste is van een lagere frequentie , terwijl de laatste is van een hogere frequentie en veilig voor medisch gebruik .
Cavitatiebelletjes en Sonoluminescentie

Ultrasone golven reizen door een vloeistof creëren afwisselende gebieden van hoge en lage druk . De lage druk veroorzaakt kleine cavitatie belletjes te vormen , die vervolgens uitzetten en krimpen als gevolg van de oscillerende ultrasone golven . De vloeistof verdampt in de bel holten , vullen van de bel met damp en opgeloste gassen in de vloeistof te diffunderen in de bellen .

Uiteindelijk de cavitatie bellen collaps en imploderen , waardoor een schokgolf die de inhoud van de bellen onderwerpt temperaturen en drukken tot 5000 Kelvin en 1000 respectievelijk atmosfeer .

Deze omstandigheden leiden tot unieke chemische reacties die normaal niet voorkomen in het laboratorium , zoals sonoluminescentie , wanneer instortende bellen licht uitzenden . De omstandigheden in de instortende bubbels te creëren zeer korte duur en moeilijk te opgewonden moleculen en ionen die te ontdoen van hun overtollige energie in de vorm van licht te identificeren .
Ultrasoon reinigen

Ultrageluid kan worden gebruikt om voorwerpen zoals sieraden schoon . De cavitatie belletjes die door de ultrasone instorten op de oppervlakken van objecten ondergedompeld in de vloeistof . Als ze instorten ze " jet " op het oppervlak en reinig het oppervlak in het proces.

U kunt dit effect te zien door het plaatsen van een stuk aluminiumfolie in een ultrasoon bad . Bevestig de ultrasone transducer tot de onderkant van een metalen container , zoals een blikje , en vul het met water . Zet de transducer en het bezit van een stuk aluminiumfolie in het water voor ongeveer 10 seconden . Houden de folie om een helder licht aan vele kleine gaatjes in de folie door de instortende en jetting cavitatiebelletjes zien .
Creëren van emulsies van niet-mengbare vloeistoffen

Sommige vloeistoffen , zoals olie en water, niet mengen met elkaar , zelfs onder krachtig roeren. Deze vloeistoffen zijn " niet mengbaar . " De cavitatie bellen door een ultrasone transducer kan worden gebruikt om een ​​emulsie van twee mengbare vloeistoffen , waarbij een van de onmengbare vloeistoffen is opgehangen in de andere te maken . De twee vloeistoffen zal uiteindelijk scheiden , maar het zal langzamer dan wanneer je ze met de hand gemengd worden .

Voeg gelijke delen bakolie en water tot een glazen pot . Meng de niet-mengbare vloeistoffen door schudden van de pot met de hand, en laat vervolgens scheiden. Neem de tijd voor volledige scheiding optreden, en plaats vervolgens de ultrasone transducer in de olie en water . Zet hem aan om een ​​emulsie te creëren . Ook laat de twee vloeistoffen te scheiden en nemen de tijd voor volledige scheiding optreden . De emulsie gemaakt door de echo zal het langer duren om te scheiden.