Sviluppo storico della sicochimica

La ricerca sugli ultrasuoni è iniziata negli anni Venti. In quel periodo, stavano accadendo molte cose non solo a livello politico e culturale: molte nuove idee venivano messe in pratica anche nella scienza. L'esempio più noto è probabilmente la meccanica quantistica, la fisica rivoluzionaria del micromondo, che ancora oggi determina le nostre idee sulla struttura del mondo atomico. Nel 1927, tuttavia, anche un chimico piuttosto sconosciuto di nome Alfred L. Loomis pubblicò uno studio sugli "Effetti fisici e biologici delle onde sonore ad alta frequenza". In esso, Loomis e il suo collega Wood riferirono per la prima volta che gli ultrasuoni possono disgregare i batteri. In un altro articolo dello stesso anno, Loomis e il suo collega Richards hanno poi descritto molti fenomeni fondamentali che gli ultrasuoni innescano nelle soluzioni, nei solidi e nei liquidi puri. Per esempio, le indagini di Loomis hanno dimostrato che gli ultrasuoni accelerano la dispersione del mercurio, così come la flocculazione del cloruro d'argento, l'idrolisi del solfato di dimetile e la reazione nota come "orologio dello iodio". Ha anche descritto il degassamento dei liquidi e il fatto che gli ultrasuoni abbassano i punti di ebollizione dei liquidi. Dopo questo lavoro pionieristico, anche altri ricercatori si sono interessati alle possibili applicazioni degli ultrasuoni. I biologi erano particolarmente interessati all'effetto che le onde sonore acustiche hanno su batteri, virus e altri piccoli organismi. Non solo hanno scoperto che quasi tutti i batteri possono essere facilmente uccisi con gli ultrasuoni, ma anche che possono essere utilizzati per aprire le cellule, ad esempio per estrarre determinate sostanze. I chimici, invece, hanno studiato principalmente gli effetti degli ultrasuoni sulle reazioni chimiche inorganiche, soprattutto in sistemi semplici (cosiddetti omogenei) in soluzioni acquose. A quel tempo, tuttavia, i singoli gruppi di ricerca avevano dispositivi costruiti in modo molto diverso, che spesso variavano notevolmente in termini di potenza, frequenza e intensità. Poiché questi fattori possono essere decisivi per un effetto chimico specifico, in questi primi tempi della ricerca sugli ultrasuoni si ottenevano spesso risultati divergenti ed era difficile generalizzare. Negli anni '50 e '60, l'industria ha sviluppato i primi omogeneizzatori pratici e potenti. Gradualmente, sono emerse sempre più applicazioni possibili. Queste andavano dall'uso nella saldatura plastica ai test di fatica dei materiali o all'effetto di supporto nella cristallizzazione dei metalli fusi. Con l'accompagnamento della produzione di dispositivi potenti ed economici, l'interesse scientifico per la ricerca sugli ultrasuoni crebbe nuovamente. In chimica, in particolare, c'è stato un vero e proprio rinascimento degli ultrasuoni e sono state scoperte numerose reazioni che avvengono più velocemente e con una resa maggiore sotto l'effetto catalitico delle onde acustiche. Nel frattempo, è diventato un campo specializzato a sé stante, "SONOCHEMISTRY", i cui rappresentanti si riuniscono regolarmente per il loro simposio internazionale dal 1986.

Ulteriori letture:

Brown, B. e Goodman, J.E.

Ultrasuoni ad alta intensità - Applicazioni industriali

Boudjouk, P.

Chimica organica con ultrasuoni

Weinheim; VCH Verlagsgesellchaft; 1983

Boudjouk, P.

Sintesi con onde ultrasoniche

Giornale dell'educazione chimica, Vol. 63, No. 5, 427; 1986

Kirk - Othmer:

Enciclopedia della tecnologia chimica, Vol. 23, 462, 3a Edizione; 1982

Kuttruff, Heinrich

Fisica e tecnologia degli ultrasuoni

Stoccarda, Hirzel-Verlag; 1988

Ley, Steven V. e Caroline M.R. Low

Gli ultrasuoni nella sintesi

Berlino, Heidelberg, New York; Springer-Verlag ; 1989

Mason, T.J. e J.P. Lorimer

La sicochimica

Hemel Hempstead; Ellis Horwood Ltd; 1991

Millner, Dr. Rudolf

Tecnologia a ultrasuoni: nozioni di base e applicazioni.

Weinheim, Physik-Verlag;1987

Suslick, Kenneth S.

Ultrasuoni

Weinheim; VCH Verlagsgesellchaft; 1988

Suslick, K.S.

Gli effetti chimici degli ultrasuoni

Scientific American, pag. 62, febbraio 1989

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