声化学

　　声化学（sonochemistry），研究在超声作用下引起的化学反应或化学反应过程的改变的化学分支学科。又称超声化学。用于化学反应的超声频率通常为20～50千赫，产生超声的装置称作超声发生器，核心部件是压电晶体或磁致伸缩元件。

　　声化学效应的实质是气穴作用，包括气核的出现、微泡的长大和微泡的爆裂3步。在超声作用下，流体产生急剧的运动，由于声压的变化，使溶剂受到压缩和稀疏作用，在声波的稀疏相区，气穴膨胀长大，并为周围的液体蒸气或气体充满。在压缩相区，气穴很快塌陷、破裂，产生大量微泡，它们又可以作为新的气核。现在认为，超声对化学反应的影响，其主要原因就是这些微泡在长大以致突然破裂时能产生很强的冲击波。据估算，在微泡爆裂时，可以在局部空间内产生高达兆巴的压力，中心温度可达10⁴～10⁶K，对超声场作用的解释，尚未进入分子水平，而是停留在对分子群体的机械作用机制的水平上。例如，对固体表面的气蚀与洁净作用；不混溶液体的乳化作用；微泡爆裂时，冲击波在微空间导致的高温高压对传质和传能的影响。

　　超声化学反应可按介质划分为两大类：①水相中的声化学。在超声作用下，水分解为氢氧自由基和氢原子，由此可诱发出一系列化学反应。有机卤化物，如CH₂Cl₂、CHCl₃及CCl₄在水介质中接受超声作用，使碳氢键断裂，生成自由基。对蛋白质、酶等生物分子的声化学研究表明，声致氧化还原作用是导致很多简单产物的主要机制。在该领域的研究工作尚处在起步阶段。研究主要集中在以下几个方面：均相合成反应；金属表面上的有机反应；相转移反应；固液两相界面反应；聚合及高分子解聚反应。