【声化工】
拼译：sonocchemical engineering
研究把声化学应用于化学工程的科学。在化工上，声可以强化单元操作，为合成化学增添新的技术，为高分子改性和加工提供新的手段。
声化工原理主要取决于高频声波对介质的独特作用。(1)机械作用：由于声使物质作激烈强迫运动，所产生单向力作用已广泛用于焊接、清洗、除尘和钻孔工业。(2)空化作用：在声场作用下，微泡崩溃导至在微区产生高温高压、高梯度流、放电发光等作用，使反应易于进行，使坚硬物体粉碎，从而改进化工单元操，强化化工过程。声化工已在以下几个方面取得进展：(1)电沉积。功率超声可促进镀镍过程和改善镀层质量，可以增加电沉积速率和防止电流下降。内姆古戈(Namgoong)等利用声辐射电解液，使镀层微观硬度提高10%，亮度有所改善。(2)催化剂的制造和再生。用声处理，可增加比表面积，使活性组分更好分散，具有较高活性。波兰帕里西赞克(T．Paryjczak)在硝酸铝溶液中加放氨水，加热后用声处理，比表面积增加35%，粒径由102×10－10m变成75×10－10m，印度用声处理氧化铬－氧化铝催化剂，孔体积增加9%，比表面增加40%·享利(Henry)等利用声使持久失活的加氢裂解的镍－钼催化剂再生。日本神户钢铁有限公司用声处理，使废气化氮催化剂，使之再生，并已取得专利。(3)传热。声可使热传递速率提高。苏联雅申科(Ya．Yashchenko)利用22～600kHz，1～5Wcm－2的声波对加热元件与各种介质之间温差作用，测得在22kHz处有一传热极大值。声的机械作用可以预防锅炉结垢，使钙镁盐难沉积。(4)提取与分离。超声可以分离生物细胞，从中提取类脂、酶和抗原等活性物，抽提时间短。已广泛用于植物中提取生物碱、糖苷和芳香物。超声辐照用于提高过滤速度，其原因是声使过细颗粒发生凝聚，同时振动能量使部分粒子保持悬浮，为溶剂分子提供自由通道。(5)结晶。声可影响晶体生长和晶粒结构，加速成核作用，易获得细小晶体，这种处理已用于医药生产。(6)分散。声处理煤粉与油混合物可形成稳定的煤－油悬浮体，贮存远输均方便。日本一重工业公司用10～40kHz声制备水煤浆，可稳定达4个星期。固体在声作用下能有效分散到液体中。声处理矿浆，可减少浸泡时间，提高浮选效率。将磁性氧化物用声处理，可制得质量高、涂层均匀的声频、视频和计算机磁带。涂料工业中的固－液、液－液混合，分散和研磨，这些过程能耗大，利用超声均化器可使分散时间缩短，溶剂挥发减少。(7)干燥。易受热损害或变化的物质(食品、药物)可利用声处理，使微小液滴振动，提高湿粒子相对空气运动速度，从而提高干燥速度。(8)吸收。声可增加CO2在水和氨水中的吸收速度。(9)有机合成。美国北达科达州立大学鲍德乔克(P．Boudjouk)利用声进行对称化合物的合成：
R=烷基、萃基；M=C·Si·Sn。他还研究了烯烃双链上铂催化的硅氢反应，产物是重要有机硅单体。通常此反应需573K，6．8+105Pa压力，反应时间24小时。若采用声作用，在常温常压下，1h便完成。用声促进中间体β－羟基酯反应速度快，产率高，不存在分离问题。
R2CO=烷基或芳基醛或酮。美国佛利诺斯大学苏斯利克(K．Suslick)用20KHz超声活化羰基铁催化剂，在室温下使戊烯－1异构成为戊烯－2，反应速度提高了10倍。用声产生稳定的Si=Si双链物质，反应时间由原来48h减至6h。
醇在苯或环已烷中用KMhO4氧化为酮，与搅拌相比，辛酮产率由2．6%提高到92．8%。
在固液反应中，不用相转移催化剂，实现高产率环丙烷反应。
声可以促进环已酮肟重排反应，使已内酰胺反应加速，纯度提高。奥沙瓦(S．Osawa)等研究了声对噻吩电聚合的影响。蒙(S．Moon)用声加速皂化反应。莫尔顿(K．J．Moulton)利用声可以使豆油加氢速率提高100倍。(10)聚合。声可以引发自由基，使单体－聚合物、聚合物－聚合物体系发生接技与嵌段共聚。它操作简单、时间短、可以合成用常规方法难以合成的聚合物。(11)污染控制。可以使气溶胶凝集，提高除尘效率。也可用声和离子交换树脂处理核动力厂的废水。(12)其他。柯达公司用40kHz超声使卤化银乳液脱气；实现L-B膜组建；使ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙等实现焊接，接点强度高、焊接时间短。
由此可见，声可以改进化工单元操作，强化化工过程、增产节能，在化学工业中值得大力推广应用。声化工已成为当前研究的热点，发展十分迅速。但在工业化方面仍需要摸索变化规律、需要大功率声发射装置，预计21世纪声化工将有惊人的突破。【参考文献】：1 Rathke M W．Org．React(NY)．1975，22∶4232 Ravindram M，et al．J．Ind Inst．Sci．，1978，11∶4513 Moon s，et al．Tetrahedron．lett．，1979，39174 Boud Jouk P，Han B．H．Tetrahedron．Lett，1981，22∶27575 Boud Jouk P，et al．J．Amer．Chem．Soc．，1982，104∶49926 Yamakawi J，et al．Chem Lett．，1983，3797 Moulton J，et al．J．Amer．Chem．Soc．，1983，60∶12578 Patel K V，et al．Chemical Age of India．1988，35：299 邝生鲁，贡长生，现代化工，1989，6：2310 邝生鲁，贡长生，自然杂志，1990，1：11(武汉化工学院邝生鲁副教授撰；梁启勇审)