110 likes | 263 Views
S onochemia. DOZYMETRIA. 1. Wprowadzenie. Cel pomiarów dozymetrycznych Wyznaczenie mocy ultradźwięków w układzie Wyznaczanie wydajności procesów sonochemicznych. E U (J) energia ultradźwięków. P U = E / t (J/s = W) moc ultradźwięków. : t. : m. : m.
E N D
Sonochemia DOZYMETRIA 1 Wprowadzenie Cel pomiarów dozymetrycznych Wyznaczenie mocy ultradźwięków w układzie Wyznaczanie wydajności procesów sonochemicznych EU(J)energiaultradźwięków PU = E / t (J/s = W)mocultradźwięków : t : m : m DU = EU / m (J/kg = Gy)dawkaultradźwięków MU = DU / t = PU / m (J/s kg = W/kg = Gy/s)moc dawki ultradźwięków(szybkość dawkowania) : t G(X) = n/EU = n/(DU m) = n/(DU V ) (mol/J)G(X) n/(DU V) = c/DU Wydajność sonochemiczna produktu X c = G(X) DU
Sonochemia DOZYMETRIA 2 Dozymetria kalorymetryczna Pw Wyznaczenie mocy ultradźwięków w układzie • Brak rezonansu • Częstotliwość rezonansowa • Moc elektryczna przetwornika a moc ultradźwięków PO PP PU S = (PU/PP) × 100% PP Straty(cieplne, mechaniczne)
Sonochemia DOZYMETRIA 3 Dozymetria kalorymetryczna Kalorymetryczne wyznaczenie mocy ultradźwięków i sprawności przetwornika • Wyznaczenie pojemności cieplnej układuK = Q / T (obliczenie lub pomiar) • Wyznaczenie przyrostu temperatury T spowodowanego działaniem ultradźwiękówz jednoczesnym pomiarem energii elektrycznejzużytej przez przetwornik (EP)EU = Q = K T PU = EU / t PP = EP / t S = (PU/PP) × 100%
Sonochemia DOZYMETRIA 4 Wydajności OH i H2O2 Zależność między G(OH), G(H2O2) i zdolnością zmiatania (scavenger capacity) Im wyższa zdolność zmiatania (k × c), tym większa zmierzona wydajność OH, a niższa wydajność H2O2. + Zmiatacz G(OH) G(H2O2) Gcałkowite(OH) = G(OH) + 2 G(H2O2) Rodzaje dozymetrów sonochemicznych do pomiarów wydajności OH (i H2O2). Dozymetr Reagent (zmiatacz) Produkt Fricke Jodkowy Tereftalanowy
Sonochemia DOZYMETRIA 5 Dozymetr tereftalowy • Zalety • nie potrzeba tlenu – może być stosowany w układach beztlenowych • prosty w użyciu (jeden składnik,łatwa detekcja produktu) • Wady • konieczność stosowania utleniacza • ograniczenie zakresu stężeń do 10 mM (samorzutna reakcja z IrCl6-2)
Sonochemia DOZYMETRIA 6 Dozymetr tereftalowy + Zmiatacz H2O2 Przykładowe wyniki : OH (x 0.5) Gcałkowite(OH) = G(OH) + 2 G(H2O2)
Sonochemia DOZYMETRIA 7 Dozymetr jodkowy • Zalety • można w tej samej próbce oznaczyć zarówno OH, jak i H2O2 • można stosować w szerokim zakresie stężeń • Wady • reakcje uboczne zmniejszające stężenie produktu
Sonochemia DOZYMETRIA 8 Dozymetr jodkowy H2O2 J2
Sonochemia DOZYMETRIA 9 Dozymetr Frickego Fricke, O2 Fricke, O2, Cu2+ Fricke, Ar • Zalety • można stosować zarówno w obecności jak i nieobecności tlenu • można oznaczyć H • Wady • nie można selektywnie oznaczyć OH ani H2O2, a jedynie G(OH) + 2 G(H2O2)
Sonochemia DOZYMETRIA 10 Dozymetr Frickego
Sonochemia DOZYMETRIA 11 Wydajność OH Wydajność (G) / 10-10 mol J-1 Tlen Powietrze Argon Hel