Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mối tương quan trong phân bố cường độ không gian giữa dao động thể tích của bọt và sonochemiluminescence trong hệ thống đa bọt
Tóm tắt
Mối tương quan trong phân bố cường độ không gian giữa dao động thể tích của bọt đa bọt và sonochemiluminescence trong một trường sóng đứng siêu âm được nghiên cứu thông qua việc đo cường độ ánh sáng tán xạ từ các bọt khi thay đổi vị trí đo theo hướng lan truyền âm thanh và sonochemiluminescence với luminol. Khi một chùm sáng mỏng, mảnh hơn nửa bước sóng của âm thanh, được đưa vào các bọt tạo bọt tại cực đại áp suất âm thanh, cường độ ánh sáng tán xạ dao động theo thời gian. Cường độ ánh sáng từ đỉnh đến đỉnh tương ứng với số lượng bọt góp phần vào phản ứng sonochemical vì bán kính của các bọt dao động tại cực đại áp suất bị hạn chế trong một khoảng nhất định do sự không ổn định hình dạng và tác động của lực Bjerknes, lực này đẩy ra ngoài các bọt lớn hơn kích thước cộng hưởng. Kết quả thí nghiệm cho thấy, tại phía gần bề mặt nước, cường độ ánh sáng từ đỉnh đến đỉnh lớn hơn so với cường độ gần nguồn âm thanh, và xu hướng này trở nên rõ ràng hơn tại công suất đầu vào cao hơn. Những kết quả tán xạ ánh sáng này tương ứng với phân bố cường độ không gian của sonochemiluminescence với luminol. Do đó, có thể diễn giải rằng hầu hết các bọt tạo bọt góp phần vào các phản ứng sonochemical trong trường sóng đứng tồn tại gần bề mặt chất lỏng. Phương pháp tán xạ ánh sáng hiện tại được tham chiếu với hình ảnh của sonochemiluminescence hứa hẹn sẽ có giá trị trong việc đánh giá phân bố không gian của các bọt tạo bọt dao động mạnh, có hiệu quả cho các phản ứng sonochemical.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
T. G. Leighton, in: The Acoustic Bubble, p. 492. Academic Press, London (1996).
K. Yasui, J. Chem. Phys. 115, 2893 (2001).
W.B. McNamara, Y.T. Didenko and K.S. Suslick, Nature 401, 772 (1999).
T. J. Mason, in: Sonochemistry, p. 8. Oxford University Press, New York, NY (1999).
K. S. Suslick, Science 247, 1439 (1990).
T. Tuziuti, S. Hatanaka, K. Yasui, T. Kozuka and H. Mitome, J. Chem. Phys. 116, 6221 (2002).
K. Negishi, J. Phys. Soc. Jpn. 16, 1450 (1961).
W. Lauterborn, T. Kurz, R. Mettin and C. D. Ohl, Adv. Chem. Phys. 110, 295 (1999).
K. R. Weninger, C. G. Camara and S. J. Putterman, Phys.Rev. E63, 016310 (2001).
G. Servant, J. L. Laborde, A. Hita, J.-P. Caltagirone and A. Gérard, Ultrasonic Sonochem.8, 163 (2001).
G. Servant, J. L. Laborde, A. Hita, J.-P. Caltagirone and A. Gérard, Ultrasonic Sonochem. 10, 347 (2003).
S. Nomura and M. Nakagawa, Acoust. Sci. Tech. 22, 283 (2001).
S. Hatanaka, K. Yasui, T. Tuziuti and H. Mitome, Jpn. J. Appl. Phys. 39, 2962 (2000).
T. Tuziuti, K. Yasui and Y. Iida, Ultrasonic Sonochem., in press (2004).
K. Yasui, J. Acoust. Soc. Am. 112, 1405 (2002).
H. Mitome, T. Kozuka, T. Tuziuti and L. Wang, in: 1997 IEEE Ultrasonic Symp. Proc.Vol. 1, p. 533. IEEE, Piscataway, NJ (1997).
S. Hatanaka, T. Tuziuti, T. Kozuka and H. Mitome, IEEE Trans. Ultrason. Ferr. Freq. Contr. 48, 28 (2001).
P. R. Birkin, T. G. Leighton, J. F. Power, M. D. Simpson, A. M. L. Vincotte and P. F. Joseph, J. Phys. Chem. A 107, 306 (2003).