EU (J) energia ultradźwięków PU = E / t (J/s = W) moc ultradźwięków Sonochemia Wprowadzenie DOZYMETRIA 1 Cel pomiarów dozymetrycznych Wyznaczenie mocy ultradźwięków w układzie Wyznaczanie wydajności procesów sonochemicznych EU (J) energia ultradźwięków PU = E / t (J/s = W) moc ultradźwięków : t : m : m DU = EU / m (J/kg = Gy) dawka ultradźwięków 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

Dozymetria kalorymetryczna Sonochemia Dozymetria kalorymetryczna DOZYMETRIA 2 Wyznaczenie mocy ultradźwięków w układzie Brak rezonansu Częstotliwość rezonansowa Moc elektryczna przetwornika a moc ultradźwięków Pw PO PP PU S = (PU/PP) × 100% PP Straty (cieplne, mechaniczne)

Dozymetria kalorymetryczna Sonochemia Dozymetria kalorymetryczna DOZYMETRIA 3 Kalorymetryczne wyznaczenie mocy ultradźwięków i sprawności przetwornika Wyznaczenie pojemności cieplnej układu K = Q / T (obliczenie lub pomiar) Wyznaczenie przyrostu temperatury T spowodowanego działaniem ultradźwięków z jednoczesnym pomiarem energii elektrycznej zużytej przez przetwornik (EP) EU = Q = K T PU = EU / t PP = EP / t S = (PU/PP) × 100%

Wydajności OH i H2O2 Sonochemia 4 + Zmiatacz G(OH) G(H2O2) DOZYMETRIA 4 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

Dozymetr tereftalowy Sonochemia 5 Zalety DOZYMETRIA 5 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)

Dozymetr tereftalowy Sonochemia 6 Przykładowe wyniki : H2O2 OH (x 0.5) DOZYMETRIA 6 Przykładowe wyniki : + Zmiatacz H2O2 OH (x 0.5) Gcałkowite(OH) = G(OH) + 2 G(H2O2)

Dozymetr jodkowy Sonochemia 7 Zalety DOZYMETRIA 7 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 Dozymetr jodkowy DOZYMETRIA 8  H2O2 J2

Dozymetr Frickego Sonochemia 9 Fricke, O2 Fricke, O2, Cu2+ Fricke, Ar DOZYMETRIA 9 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 Dozymetr Frickego DOZYMETRIA 10

Wydajność OH Sonochemia 11 Wydajność (G) / 10-10 mol J-1 Tlen DOZYMETRIA 11 Wydajność (G) / 10-10 mol J-1 Tlen Powietrze Argon Hel