Développement historique de la sonochimie

La recherche par ultrasons a commencé dans les années 1920. Non seulement politiquement et culturellement, mais aussi en science, beaucoup de nouvelles idées ont été mises en pratique. L'exemple le plus connu est sans doute la mécanique quantique, la physique révolutionnaire du micro-monde, qui détermine encore nos idées sur la structure du monde atomique. En 1927, cependant, un chimiste plutôt inconnu nommé Alfred L. Loomis a également publié une étude sur les «effets physiques et biologiques des ondes sonores à haute fréquence». Loomis et son collègue Wood ont rapporté pour la première fois que les ultrasons peuvent détruire les bactéries. Dans un autre travail de la même année, Loomis et son collègue Richards ont décrit de nombreux phénomènes fondamentaux, initiant les ultrasons aux les solutions, solides et liquides purs. Par exemple, les études de Loomis ont montré que les ultrasons accéléraient la dispersion du mercure, ainsi que la floculation du chlorure d'argent, l'hydrolyse du sulfate de diméthyle et la réaction connue sous le nom d '«horloge à l'iode». Le dégazage des liquides a également été décrit et le fait que les ultrasons abaissent les points d'ébullition des liquides. Après ce travail de pionnier, l'intérêt pour d'éventuelles applications ultrasonores s'est également réveillé avec d'autres chercheurs. Les biologistes étaient particulièrement intéressés par l'effet des ondes sonores acoustiques sur les bactéries, les virus et autres micro-organismes. Il a été découvert non seulement que presque toutes les bactéries peuvent être facilement éliminées par ultrasons, mais aussi qu'elles peuvent être utilisées pour perturber les cellules, par exemple, pour dissoudre certains ingrédients. D'un autre côté, les chimistes étudient principalement les effets des ultrasons sur les réactions chimiques inorganiques, principalement dans des systèmes simples (dits homogènes) dans des solutions aqueuses. À ce moment-là, cependant, les groupes de recherche individuels avaient des dispositifs très différents, dont la puissance, la fréquence et l'intensité variaient souvent beaucoup. Cependant, puisque ces facteurs peuvent être cruciaux pour un effet chimique particulier, la recherche par ultrasons a souvent donné des résultats dissemblables dans ces premiers jours, et il était difficile de les généraliser. Dans les années 50 et 60, l'industrie a développé les premiers homogénéisateurs à haute performance et maniables. Progressivement, de plus en plus d'applications se sont révélées. Cela va de l'utilisation dans la soudure plastique aux tests de fatigue ou à l'effet de support dans la cristallisation du métal fondu. Avec la production concomitante de dispositifs performants et rentables, l'intérêt scientifique pour la recherche ultrasonore a de nouveau augmenté. En particulier en chimie, il est arrivé à une renaissance ultrasonore et vous avez trouvé une variété de réactions qui se produisent plus rapidement et avec un plus grand rendement sous l'action catalytique des ondes acoustiques. En attendant, on parle déjà de son propre domaine d'expertise, le "SONOCHEMIE", dont les représentants se réunissent régulièrement depuis 1986 à leur symposium international.

Homogénéisation par ultrasons en laboratoire

Utilisation à grande échelle de la sonochimie

 

En lire plus:

Brown, B. und Goodman, J.E.

High Intensity Ultrasonics - Industrial Applications

Boudjouk, P.

Organische Chemie mit Ultraschall

Weinheim; VCH Verlagsgesellchaft; 1983

Boudjouk, P.

Synthesis with ultrasonic waves

Journal of chemical education, Vol.63, No. 5, 427; 1986

Kirk - Othmer:

Encyclopedia of chemical technology, Vol. 23, 462, 3.Edition; 1982

Kuttruff, Heinrich

Physik und Technik des Ultraschall

Stuttgart, Hirzel-Verlag; 1988

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

Ultrasound in Synthesis

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

Mason, T.J. und J.P. Lorimer

Sonochemistry

Hemel Hempstead; Ellis Horwood Ltd; 1991

Millner, Dr. Rudolf

Ultraschalltechnik: Grundlagen und Anwendungen.

Weinheim, Physik-Verlag;1987

Suslick, Kenneth S.

Ultrasound

Weinheim; VCH Verlagsgesellchaft; 1988

Suslick, K.S.

The chemical effects of Ultrasound

Scientific American, S. 62, Feb. 1989

5119i/2004-05