مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
یک رویکرد ترمودینامیک آماری به واکنش های سونو شیمیایی
عنوان انگلیسی مقاله:
A statistical thermodynamic approach to sonochemical reactions
کلمات کلیدی مقاله:
ترمودینامیک آماری، کربن دی اکسید سونولیز، ثابت تعادل، درجه حرارت، فشار
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
فیزیک و شیمی
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
شیمی کاربردی و شیمی فیزیک
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. شرایط ترمودینامیکی کاویتاسیون
3. رفتار واکنش های سونوشیمیایی از نقطه نظر آماری
3.1. سونولیز CO2
3.2.تشکیل O2 تحت التراسوند
3.3. تشکیل H2O تحت التراسوند
4. برآورد نسبت حباب فعال تحت التراسوند
4.1. مقدار نظری CO2 در داخل حباب
. 4.2غلظت تجربی CO تولید شده توسط سونولیز CO2
5 .اظهارات نهایی
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
The calculation of the equilibrium constants K of the sonolysis reactions of CO2 into CO and O atom, the recombination of O atoms into O2 and the formation of H2O starting with H and O atoms, has been studied by means of statistical thermodynamic. The constants have been calculated at 300 kHz versus the pressure and the temperature according to the extreme conditions expected in a cavitation bubble, e.g. in the range from ambient temperature to 15 200 K and from ambient pressure to 300 bar. The decomposition of CO2 appears to be thermodynamically favored at 15 200 K and 1 bar with a constant K1 = 1.52 · 106 , whereas the formation of O2 is not expected to occur (K2 = 1.8 · 108 maximum value at 15 200 K and 300 bar) in comparison to the formation of water (K3 = 3.4 · 1047 at 298 K and 300 bar). The most thermodynamic favorable location of each reactions is then proposed, the surrounding shell region for the thermic decomposition of CO2 and the wall of the cavitation bubble for the formation of water. Starting from a work of Henglein on the sonolysis of CO2 in water at 300 kHz, the experimental amount of CO formed (7.2 · 1020 molecules L1 ) is compared to the theoretical CO amount (1.4 · 1027 molecules L1 ) which can be produced by the sonolysis of the same starting amount CO2. With the help of the literature data, the number of cavitation bubble has been evaluated to 6.2 · 1015 bubbles L1 at 300 kHz, in 15 min. This means that about 1 bubble on 1 900 000 is efficient for undergoing the sonolysis of CO2.
چکیده
محاسبه ثابت تعادل K واکنش های سونولیز CO2 به اتم CO و O ، تولید دوباره اتمهای O از O2 و تشکیل آب از اتمهای H و O به وسیله میانگین های ترمودینامیک آماری مطالعه گردید. ثابت ها در 300 کیلو هرتز در فشار و درجه حرارت در شرایط حدی در حباب کاویتاسیون محاسبه شده است، به عنوان مثال، در طیف وسیعی از درجه حرارت محیط به 15200کلوین و فشار محیط تا 300 بار. به نظر می رسد تجزیه CO2 از لحاظ ترمودینامیکی مطلوبست، در 15 200 کلوین و فشار 1 بار مقدار ثابت تعادل K1= 1.52*10^6 است در حالی که انتظار نمی رود O2 تشکیل شود ( K2= 1.810^-8 ماکزیمم مقدار در 15 200 کلوین و 300 بار) در مقابل آب در شرایط (K3= 3.4·10^47 در 298 کلوین و 300 بار) تشکیل می شود. مناسب ترین محل هر واکنش از نظر ترمودینامیکی پیشنهاد شده است، لایه اطراف برای تجزیه گرمایی CO2 و دیواره حباب کاویتاسیون برای تشکیل آب مناسب است. با شروع کار Hengle در سونولیز CO2 در آب در 300 کیلو هرتز، مقدار تجربی تشکیل CO (7.2 * 10 ^ 20 مولکول بر لیتر) با مقدار CO نظری (1.4*10^27) مولکول بر لیتر) که می تواند توسط سونولیز از همان مقدار شروع CO2تولید شود مقایسه شده است. با کمک داده های مراجع، تعداد حباب کاویتاسیون 6.2*10^15 حباب بر لیتر در 300 kHz و 15 دقیقه برآورد می شود. این به این معنی است که 1 حباب در 1 900 000 برای سونولیز CO2 کارآمد است.