L-applikazzjoni bikrija tal-ultrasound fil-bijokimika għandha tkun li tkisser il-ħajt taċ-ċellula bl-ultrasound biex tirrilaxxa l-kontenut tagħha. Studji sussegwenti wrew li l-ultrasound ta' intensità baxxa jista' jippromwovi l-proċess ta' reazzjoni bijokimika. Pereżempju, l-irradjazzjoni ultrasonika ta' bażi ta' nutrijenti likwida tista' żżid ir-rata tat-tkabbir taċ-ċelloli tal-alka, u b'hekk iżżid l-ammont ta' proteina prodotta minn dawn iċ-ċelloli bi tliet darbiet.

Meta mqabbla mad-densità tal-enerġija tal-kollass tal-bżieżaq tal-kavitazzjoni, id-densità tal-enerġija tal-kamp tal-ħoss ultrasoniku kibret bi triljuni ta’ drabi, u dan irriżulta f’konċentrazzjoni enormi ta’ enerġija; Il-fenomeni sonokimiċi u s-sonoluminexxenza kkawżati minn temperatura u pressjoni għolja prodotti mill-bżieżaq tal-kavitazzjoni huma forom uniċi ta’ skambju ta’ enerġija u materjal fis-sonokimika. Għalhekk, l-ultrasound għandu rwol dejjem aktar importanti fl-estrazzjoni kimika, il-produzzjoni tal-bijodiżil, is-sintesi organika, it-trattament mikrobjali, id-degradazzjoni ta’ sustanzi niġġiesa organiċi tossiċi, il-veloċità u r-rendiment tar-reazzjoni kimika, l-effiċjenza katalitika tal-katalist, it-trattament tal-bijodegradazzjoni, il-prevenzjoni u t-tneħħija tal-iskala ultrasonika, it-tgħaffiġ taċ-ċelloli bijoloġiċi, it-tixrid u l-agglomerazzjoni, u r-reazzjoni sonokimika.

1. reazzjoni kimika msaħħa bl-ultrasonika.

Reazzjoni kimika msaħħa bl-ultrasawnd. Il-forza ewlenija li tmexxi hija l-kavitazzjoni ultrasonika. Il-kollass tal-qalba tal-bżieżaq li jikkavita jipproduċi temperatura għolja lokali, pressjoni għolja u impatt qawwi u mikroġett, li jipprovdi ambjent fiżiku u kimiku ġdid u speċjali ħafna għal reazzjonijiet kimiċi li huma diffiċli jew impossibbli li jinkisbu taħt kundizzjonijiet normali.

2. Reazzjoni katalitika ultrasonika.

Bħala qasam ġdid ta' riċerka, ir-reazzjoni katalitika ultrasonika ġibdet aktar u aktar interess. L-effetti ewlenin tal-ultrasound fuq ir-reazzjoni katalitika huma:

(1) Temperatura għolja u pressjoni għolja jwasslu għall-qsim tar-reattivi f'radikali ħielsa u karbonju divalenti, u b'hekk jiffurmaw speċi ta' reazzjoni aktar attivi;

(2) Il-mewġa ta' xokk u l-mikroġett għandhom effetti ta' desorbiment u tindif fuq wiċċ solidu (bħal katalist), li jistgħu jneħħu prodotti ta' reazzjoni tal-wiċċ jew intermedji u saff ta' passivazzjoni tal-wiċċ tal-katalist;

(3) Il-mewġa ta' xokk tista' teqred l-istruttura tar-reattant

(4) Sistema ta' reatturi mxerrda;

(5) Il-kavitazzjoni ultrasonika tnaqqar il-wiċċ tal-metall, u l-mewġa ta' xokk twassal għad-deformazzjoni tal-kannizzata tal-metall u l-formazzjoni taż-żona ta' tensjoni interna, li ttejjeb l-attività ta' reazzjoni kimika tal-metall;

6) Ippromwovi s-solvent biex jippenetra fis-solidu biex jipproduċi l-hekk imsejħa reazzjoni ta' inklużjoni;

(7) Biex tittejjeb it-tixrid tal-katalist, l-ultrasoniku spiss jintuża fil-preparazzjoni tal-katalist. L-irradjazzjoni ultrasonika tista' żżid l-erja tal-wiċċ tal-katalist, tagħmel il-komponenti attivi mxerrda b'mod aktar uniformi u ssaħħaħ l-attività katalitika.

3. Kimika tal-polimeru ultrasoniku

L-applikazzjoni tal-kimika tal-polimeri pożittivi ultrasoniċi ġibdet attenzjoni estensiva. It-trattament ultrasoniku jista' jiddegrada l-makromolekuli, speċjalment il-polimeri b'piż molekulari għoli. Iċ-ċelluloża, il-ġelatina, il-gomma u l-proteini jistgħu jiġu degradati permezz ta' trattament ultrasoniku. Fil-preżent, ġeneralment huwa maħsub li l-mekkaniżmu ta' degradazzjoni ultrasonika huwa dovut għall-effett tal-forza u l-pressjoni għolja meta l-bużżieqa tal-kavitazzjoni tinfaqa', u l-parti l-oħra tad-degradazzjoni tista' tkun dovuta għall-effett tas-sħana. Taħt ċerti kundizzjonijiet, l-ultrasound tal-qawwa jista' wkoll jibda l-polimerizzazzjoni. Irradjazzjoni ultrasonika qawwija tista' tibda l-kopolimerizzazzjoni tal-alkoħol poliviniliku u l-akrilonitril biex tipprepara kopolimeri blokk, u l-kopolimerizzazzjoni tal-aċetat poliviniliku u l-ossidu tal-polietilen biex jiffurmaw kopolimeri tat-tilqim.

4. Teknoloġija ġdida ta' reazzjoni kimika mtejba permezz ta' kamp ultrasoniku

Il-kombinazzjoni ta' teknoloġija ġdida ta' reazzjoni kimika u t-titjib tal-kamp ultrasoniku hija direzzjoni oħra ta' żvilupp potenzjali fil-qasam tal-kimika ultrasonika. Pereżempju, il-fluwidu superkritiku jintuża bħala l-mezz, u l-kamp ultrasoniku jintuża biex isaħħaħ ir-reazzjoni katalitika. Pereżempju, il-fluwidu superkritiku għandu d-densità simili għal-likwidu u l-viskożità u l-koeffiċjent tad-diffużjoni simili għall-gass, li jagħmel id-dissoluzzjoni tiegħu ekwivalenti għal-likwidu u l-kapaċità ta' trasferiment tal-massa tiegħu ekwivalenti għall-gass. Id-diżattivazzjoni tal-katalist eteroġenju tista' tittejjeb bl-użu tal-proprjetajiet tajbin ta' solubilità u diffużjoni tal-fluwidu superkritiku, iżda bla dubju huwa ċ-ċirasa fuq il-kejk jekk il-kamp ultrasoniku jista' jintuża biex jissaħħaħ. Il-mewġa ta' xokk u l-mikro ġett iġġenerat mill-kavitazzjoni ultrasonika jistgħu mhux biss itejbu ħafna l-fluwidu superkritiku biex iħoll xi sustanzi li jwasslu għad-diżattivazzjoni tal-katalist, għandhom ir-rwol ta' desorbiment u tindif, u jżommu l-katalist attiv għal żmien twil, iżda għandhom ukoll ir-rwol ta' tħawwid, li jista' jxerred is-sistema ta' reazzjoni, u jagħmel ir-rata ta' trasferiment tal-massa tar-reazzjoni kimika tal-fluwidu superkritiku għal livell ogħla. Barra minn hekk, it-temperatura għolja u l-pressjoni għolja fil-punt lokali ffurmati mill-kavitazzjoni ultrasonika se jwasslu għall-qsim tar-reattanti f'radikali ħielsa u jaċċelleraw ħafna r-rata tar-reazzjoni. Fil-preżent, hemm ħafna studji dwar ir-reazzjoni kimika ta' fluwidu superkritiku, iżda ftit studji dwar it-titjib ta' tali reazzjoni permezz tal-kamp ultrasoniku.

5. applikazzjoni ta' ultrasoniku ta' qawwa għolja fil-produzzjoni tal-bijodiżil

Iċ-ċavetta għall-preparazzjoni tal-bijodiżil hija t-transesterifikazzjoni katalitika tal-gliċeridu tal-aċidu xaħmi mal-metanol u alkoħol ieħor b'livell baxx ta' karbonju. L-ultrasawnd jista' ovvjament isaħħaħ ir-reazzjoni tat-transesterifikazzjoni, speċjalment għal sistemi ta' reazzjoni eteroġenji, jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-effett tat-taħlit (emulsifikazzjoni) u jippromwovi r-reazzjoni ta' kuntatt molekulari indirett, sabiex ir-reazzjoni li oriġinarjament kienet meħtieġa titwettaq taħt kundizzjonijiet ta' temperatura għolja (pressjoni għolja) tkun tista' titlesta f'temperatura tal-kamra (jew qrib it-temperatura tal-kamra), U tqassar il-ħin tar-reazzjoni. Il-mewġa ultrasonika mhux biss tintuża fil-proċess tat-transesterifikazzjoni, iżda wkoll fis-separazzjoni tat-taħlita tar-reazzjoni. Riċerkaturi mill-Università Statali ta' Mississippi fl-Istati Uniti użaw l-ipproċessar ultrasoniku fil-produzzjoni tal-bijodiżil. Ir-rendiment tal-bijodiżil qabeż id-99% fi żmien 5 minuti, filwaqt li s-sistema konvenzjonali tar-reattur tal-lott ħadet aktar minn siegħa.