1
УДК 541.124:539.19
Акустическая резонансная частота
химических реакций
© Г.Н. Фадеев, В.С. Болдырев, Н.Н. Кузнецов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
К факторам, влияющим на физико-химическое взаимодействие в растворах, от-
носят не только механические (например, перемешивание и трение), но и связанные
с действием акустических колебаний: ударные волны, гидродинамические течения и
кавитация. В данной работе к числу подобных факторов отнесены низкочастотные
колебания. Диапазон частот, при воздействии которых получены обсуждаемые
результаты, находился в основном в интервале 1 — 100 Гц.
Ключевые слова:
химическая кинетика, инфразвуковые и звуковые акустические
колебания, гомогенные и гетерогенные химические реакции, резонансная частота.
На кафедре химии МГТУ им. Н.Э. Баумана проводятся систематиче-
ские исследования, цель которых — определить особенности воздействия
низкочастотных колебаний инфразвукового и звукового диапазонов на
системы, содержащие как низкомолекулярные, так и высокомолекуляр-
ные компоненты гомогенных, микрогетерогенных и гетерогенных взаи-
модействий. Использовались экспериментальные установки трех типов
(табл. 1). Большинство экспериментов проводилось на установке, дей-
ствующей по принципу резонатора Гельмгольца. Такой резонатор пред-
ставляет собой колебательную систему, характеризующуюся массой,
упругостью и сопротивлением потерь [6]. Наиболее простым представ-
лением резонатора Гельмгольца может служить длинный сосуд (типа
амфоры) с коротким и узким горлом. При воздействии звуковой волны
воздух в горле «амфоры» колеблется как поршень, а в объеме сосуда
создается необходимая упругость. Близкой принципиальной аналогией
резонатора Гельмгольца является линейный колебательный контур [1].
Более подробно установки и их особенности указаны в [18, 20].
Таблица 1
Параметры
установок
Резонатор
Гельмгольца
Электромагнитный
возбудитель колебаний
Ультразвуковой
генератор
Удельная мощ-
ность
W
, Вт/ см
2
3 — 7
3 — 9
10
–3
Частота
колебаний ν, Гц 1 — 1000
6 — 14
19 ∙ 10
3
Амплитуда
А
, мм 2,2 — 0,2
1 — 10
—
