బయోకెమిస్ట్రీలో అల్ట్రాసౌండ్ యొక్క ప్రారంభ అనువర్తనం అల్ట్రాసౌండ్‌తో సెల్ గోడను పగులగొట్టి దాని కంటెంట్‌లను విడుదల చేయాలి. తరువాతి అధ్యయనాలు తక్కువ-తీవ్రత కలిగిన అల్ట్రాసౌండ్ జీవరసాయన ప్రతిచర్య ప్రక్రియను ప్రోత్సహించగలదని చూపించాయి. ఉదాహరణకు, ద్రవ పోషక స్థావరం యొక్క అల్ట్రాసోనిక్ వికిరణం ఆల్గల్ కణాల వృద్ధి రేటును పెంచుతుంది, తద్వారా ఈ కణాల ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే ప్రోటీన్ మొత్తాన్ని మూడు రెట్లు పెంచుతుంది.

పుచ్చు బుడగ కూలిపోవడం యొక్క శక్తి సాంద్రతతో పోలిస్తే, అల్ట్రాసోనిక్ ధ్వని క్షేత్రం యొక్క శక్తి సాంద్రత ట్రిలియన్ల రెట్లు పెరిగింది, ఫలితంగా భారీ శక్తి సాంద్రత ఏర్పడింది; పుచ్చు బుడగలు ఉత్పత్తి చేసే అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వల్ల కలిగే సోనోకెమికల్ దృగ్విషయాలు మరియు సోనోలుమినిసెన్స్ సోనోకెమిస్ట్రీలో శక్తి మరియు పదార్థ మార్పిడి యొక్క ప్రత్యేకమైన రూపాలు. అందువల్ల, రసాయన వెలికితీత, బయోడీజిల్ ఉత్పత్తి, సేంద్రీయ సంశ్లేషణ, సూక్ష్మజీవుల చికిత్స, విషపూరిత సేంద్రీయ కాలుష్య కారకాల క్షీణత, రసాయన ప్రతిచర్య వేగం మరియు దిగుబడి, ఉత్ప్రేరకం యొక్క ఉత్ప్రేరక సామర్థ్యం, ​​బయోడిగ్రేడేషన్ చికిత్స, అల్ట్రాసోనిక్ స్కేల్ నివారణ మరియు తొలగింపు, జీవ కణ అణిచివేత, వ్యాప్తి మరియు సముదాయం మరియు సోనోకెమికల్ ప్రతిచర్యలో అల్ట్రాసౌండ్ పెరుగుతున్న ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.

1. అల్ట్రాసోనిక్ మెరుగైన రసాయన ప్రతిచర్య.

అల్ట్రాసౌండ్ ద్వారా రసాయన ప్రతిచర్య మెరుగుపడుతుంది. ప్రధాన చోదక శక్తి అల్ట్రాసోనిక్ పుచ్చు. పుచ్చు బుడగ కోర్ కూలిపోవడం స్థానిక అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక పీడనం మరియు బలమైన ప్రభావం మరియు మైక్రో జెట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సాధారణ పరిస్థితులలో సాధించడం కష్టం లేదా అసాధ్యం అయిన రసాయన ప్రతిచర్యలకు కొత్త మరియు చాలా ప్రత్యేకమైన భౌతిక మరియు రసాయన వాతావరణాన్ని అందిస్తుంది.

2. అల్ట్రాసోనిక్ ఉత్ప్రేరక చర్య.

కొత్త పరిశోధనా రంగంగా, అల్ట్రాసోనిక్ ఉత్ప్రేరక చర్య మరింత ఆసక్తిని ఆకర్షించింది. ఉత్ప్రేరక చర్యపై అల్ట్రాసౌండ్ యొక్క ప్రధాన ప్రభావాలు:

(1) అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక పీడనం ప్రతిచర్యలు స్వేచ్ఛా రాశులు మరియు ద్విబంధక కార్బన్‌లుగా పగలడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి, ఇవి మరింత చురుకైన ప్రతిచర్య జాతులను ఏర్పరుస్తాయి;

(2) షాక్ వేవ్ మరియు మైక్రో జెట్ ఘన ఉపరితలంపై (ఉత్ప్రేరకం వంటివి) నిర్జలీకరణ మరియు శుభ్రపరిచే ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఉపరితల ప్రతిచర్య ఉత్పత్తులు లేదా మధ్యవర్తులను మరియు ఉత్ప్రేరక ఉపరితల నిష్క్రియాత్మక పొరను తొలగించగలవు;

(3) షాక్ వేవ్ రియాక్టెంట్ నిర్మాణాన్ని నాశనం చేయవచ్చు

(4) చెదరగొట్టబడిన రియాక్టెంట్ వ్యవస్థ;

(5) అల్ట్రాసోనిక్ పుచ్చు లోహ ఉపరితలాన్ని క్షీణింపజేస్తుంది మరియు షాక్ వేవ్ లోహ లాటిస్ యొక్క వైకల్యానికి మరియు అంతర్గత స్ట్రెయిన్ జోన్ ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది, ఇది లోహం యొక్క రసాయన ప్రతిచర్య కార్యకలాపాలను మెరుగుపరుస్తుంది;

6) చేరిక ప్రతిచర్య అని పిలవబడే చర్యను ఉత్పత్తి చేయడానికి ద్రావణిని ఘనపదార్థంలోకి చొచ్చుకుపోయేలా ప్రోత్సహించండి;

(7) ఉత్ప్రేరకం యొక్క వ్యాప్తిని మెరుగుపరచడానికి, అల్ట్రాసోనిక్ తరచుగా ఉత్ప్రేరకం తయారీలో ఉపయోగించబడుతుంది. అల్ట్రాసోనిక్ వికిరణం ఉత్ప్రేరకం యొక్క ఉపరితల వైశాల్యాన్ని పెంచుతుంది, క్రియాశీల భాగాలు మరింత సమానంగా చెదరగొట్టేలా చేస్తుంది మరియు ఉత్ప్రేరక చర్యను పెంచుతుంది.

3. అల్ట్రాసోనిక్ పాలిమర్ కెమిస్ట్రీ

అల్ట్రాసోనిక్ పాజిటివ్ పాలిమర్ కెమిస్ట్రీ యొక్క అప్లికేషన్ విస్తృత దృష్టిని ఆకర్షించింది. అల్ట్రాసోనిక్ చికిత్స స్థూల అణువులను, ముఖ్యంగా అధిక మాలిక్యులర్ బరువు పాలిమర్‌లను క్షీణింపజేస్తుంది. అల్ట్రాసోనిక్ చికిత్స ద్వారా సెల్యులోజ్, జెలటిన్, రబ్బరు మరియు ప్రోటీన్‌లను క్షీణింపజేయవచ్చు. ప్రస్తుతం, అల్ట్రాసోనిక్ క్షీణత విధానం శక్తి ప్రభావం మరియు పుచ్చు బుడగ పగిలినప్పుడు అధిక పీడనం వల్ల సంభవిస్తుందని సాధారణంగా నమ్ముతారు, మరియు క్షీణత యొక్క మరొక భాగం వేడి ప్రభావం వల్ల కావచ్చు. కొన్ని పరిస్థితులలో, పవర్ అల్ట్రాసౌండ్ కూడా పాలిమరైజేషన్‌ను ప్రారంభించగలదు. బలమైన అల్ట్రాసౌండ్ వికిరణం బ్లాక్ కోపాలిమర్‌లను సిద్ధం చేయడానికి పాలీ వినైల్ ఆల్కహాల్ మరియు అక్రిలోనిట్రైల్ యొక్క కోపాలిమరైజేషన్‌ను మరియు గ్రాఫ్ట్ కోపాలిమర్‌లను ఏర్పరచడానికి పాలీ వినైల్ అసిటేట్ మరియు పాలిథిలిన్ ఆక్సైడ్ యొక్క కోపాలిమరైజేషన్‌ను ప్రారంభించగలదు.

4. అల్ట్రాసోనిక్ ఫీల్డ్ ద్వారా మెరుగుపరచబడిన కొత్త రసాయన ప్రతిచర్య సాంకేతికత

కొత్త రసాయన ప్రతిచర్య సాంకేతికత మరియు అల్ట్రాసోనిక్ క్షేత్ర మెరుగుదల కలయిక అల్ట్రాసోనిక్ కెమిస్ట్రీ రంగంలో మరొక సంభావ్య అభివృద్ధి దిశ. ఉదాహరణకు, సూపర్‌క్రిటికల్ ద్రవాన్ని మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తారు మరియు ఉత్ప్రేరక ప్రతిచర్యను బలోపేతం చేయడానికి అల్ట్రాసోనిక్ క్షేత్రాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, సూపర్‌క్రిటికల్ ద్రవం ద్రవానికి సమానమైన సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది మరియు వాయువుకు సమానమైన స్నిగ్ధత మరియు వ్యాప్తి గుణకాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది దాని కరిగిపోవడాన్ని ద్రవానికి సమానం చేస్తుంది మరియు దాని ద్రవ్యరాశి బదిలీ సామర్థ్యాన్ని వాయువుకు సమానం చేస్తుంది. సూపర్‌క్రిటికల్ ద్రవం యొక్క మంచి ద్రావణీయత మరియు వ్యాప్తి లక్షణాలను ఉపయోగించడం ద్వారా వైవిధ్య ఉత్ప్రేరకం యొక్క నిష్క్రియం మెరుగుపరచబడుతుంది, కానీ అల్ట్రాసోనిక్ క్షేత్రాన్ని బలోపేతం చేయడానికి ఉపయోగించగలిగితే అది నిస్సందేహంగా కేక్‌పై ఐసింగ్ అవుతుంది. అల్ట్రాసోనిక్ పుచ్చు ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన షాక్ వేవ్ మరియు మైక్రో జెట్ ఉత్ప్రేరకం నిష్క్రియానికి దారితీసే కొన్ని పదార్థాలను కరిగించడానికి, నిర్జలీకరణం మరియు శుభ్రపరిచే పాత్రను పోషిస్తాయి మరియు ఉత్ప్రేరకాన్ని ఎక్కువ కాలం చురుకుగా ఉంచుతాయి, కానీ కదిలించే పాత్రను కూడా పోషిస్తాయి, ఇది ప్రతిచర్య వ్యవస్థను చెదరగొట్టగలదు మరియు సూపర్‌క్రిటికల్ ద్రవం రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క ద్రవ్యరాశి బదిలీ రేటును అధిక స్థాయికి చేస్తుంది. అదనంగా, అల్ట్రాసోనిక్ పుచ్చు ద్వారా ఏర్పడిన స్థానిక బిందువు వద్ద అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక పీడనం రియాక్టెంట్లను ఫ్రీ రాడికల్స్‌గా పగులగొట్టడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి మరియు ప్రతిచర్య రేటును బాగా వేగవంతం చేస్తాయి. ప్రస్తుతం, సూపర్‌క్రిటికల్ ద్రవం యొక్క రసాయన ప్రతిచర్యపై చాలా అధ్యయనాలు ఉన్నాయి, కానీ అల్ట్రాసోనిక్ క్షేత్రం ద్వారా అటువంటి ప్రతిచర్యను పెంచడంపై చాలా తక్కువ అధ్యయనాలు ఉన్నాయి.

5. బయోడీజిల్ ఉత్పత్తిలో అధిక శక్తి అల్ట్రాసోనిక్ అప్లికేషన్

బయోడీజిల్ తయారీకి కీలకం మిథనాల్ మరియు ఇతర తక్కువ-కార్బన్ ఆల్కహాల్‌లతో కొవ్వు ఆమ్లం గ్లిజరైడ్ యొక్క ఉత్ప్రేరక ట్రాన్స్‌స్టెరిఫికేషన్. అల్ట్రాసౌండ్ స్పష్టంగా ట్రాన్స్‌స్టెరిఫికేషన్ ప్రతిచర్యను బలోపేతం చేస్తుంది, ముఖ్యంగా వైవిధ్య ప్రతిచర్య వ్యవస్థలకు, ఇది మిక్సింగ్ (ఎమల్సిఫికేషన్) ప్రభావాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది మరియు పరోక్ష పరమాణు సంపర్క ప్రతిచర్యను ప్రోత్సహిస్తుంది, తద్వారా మొదట అధిక ఉష్ణోగ్రత (అధిక పీడనం) పరిస్థితులలో నిర్వహించాల్సిన ప్రతిచర్య గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద (లేదా గది ఉష్ణోగ్రతకు దగ్గరగా) పూర్తి చేయబడుతుంది మరియు ప్రతిచర్య సమయాన్ని తగ్గిస్తుంది. అల్ట్రాసోనిక్ వేవ్‌ను ట్రాన్స్‌స్టెరిఫికేషన్ ప్రక్రియలో మాత్రమే కాకుండా, ప్రతిచర్య మిశ్రమాన్ని వేరు చేయడంలో కూడా ఉపయోగిస్తారు. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని మిస్సిస్సిప్పి స్టేట్ యూనివర్శిటీ పరిశోధకులు బయోడీజిల్ ఉత్పత్తిలో అల్ట్రాసోనిక్ ప్రాసెసింగ్‌ను ఉపయోగించారు. బయోడీజిల్ దిగుబడి 5 నిమిషాల్లో 99% మించిపోయింది, అయితే సాంప్రదాయ బ్యాచ్ రియాక్టర్ వ్యవస్థ 1 గంట కంటే ఎక్కువ సమయం పట్టింది.