Prima applicatio ultrasonorum in biochemia esse debet ut parietem cellulae ultrasonis conteratur ad contenta liberanda. Studia posteriora demonstraverunt ultrasonos parvae intensitatis processum reactionis biochemicae promovere posse. Exempli gratia, irradiatio ultrasonica basis nutrientis liquidi potest augere ratem incrementi cellularum algalium, ita quantitatem proteini ab his cellulis producti triplicans.

Comparata cum densitate energiae ruinae bullarum cavitationis, densitas energiae campi soni ultrasonici trillionibus vicibus aucta est, unde magna energiae concentratio evenit; phaenomena sonochemica et sonoluminescentia, quae a temperatura et pressione alta a bullis cavitationis producta causantur, formae singulares energiae et materiae commutationis in sonochemia sunt. Quapropter, ultrasonus partes magis magisque importantes agit in extractione chemica, productione biodiesel, synthesi organica, curatione microbica, degradatione toxicorum polluentium organicorum, celeritate et proventu reactionis chemicae, efficacia catalytica catalysatoris, curatione biodegradationis, praeventione et remotione squamarum ultrasonicarum, contusione, dispersione et agglomeratione cellularum biologicarum, et reactione sonochemica.

1. reactio chemica ultrasonica aucta.

Reactio chemica ultrasonis aucta. Vis impulsiva principalis est cavitatio ultrasonica. Ruina nuclei bullarum cavitantis temperaturam localem altam, pressionem altam, ictum fortem necnon microictum producit, quod novum et peculiarem ambitum physicum et chemicum praebet reactionibus chemicis quae difficilia vel impossibilia sunt ad perficiendum sub condicionibus normalibus.

2. Reactio catalytica ultrasonica.

Reactio catalytica ultrasonica, ut novus campus investigationis, magis magisque attentionem attraxit. Effectus praecipui ultrasoni in reactionem catalyticam sunt:

(1) Alta temperatura et alta pressio fracturam reactantium in radicales liberos et carbonem bivalentem, species reactionis activas formantes, favent;

(2) Unda impulsiva et microictus effectus desorptionis et purgationis in superficie solida (velut catalysatore) habent, quae producta reactionis superficialis vel intermedia et stratum passivationis superficialis catalysatoris removere possunt;

(3) Unda impulsiva structuram reactantis destruere potest.

(4) Systema reactantis dispersi;

(5) Cavitatio ultrasonica superficiem metalli erodit, et unda impulsiva ad deformationem clathri metallici et formationem zonae internae tensionis ducit, quae actionem reactionis chemicae metalli emendat;

6) Solvens penetrare in solidum promoveat, ut reactio inclusionis, quae dicitur, producatur;

(7) Ad dispersionem catalysatoris emendandam, ultrasonica saepe in praeparatione catalysatoris adhibentur. Irradiatio ultrasonica superficiem catalysatoris augere, componentes activos aequabilius dispergere et actionem catalyticam amplificare potest.

3. Chemia polymerorum ultrasonica

Applicatio chemiae polymerorum positivorum ultrasonicarum amplam attentionem attraxit. Curatio ultrasonica macromoleculas, praesertim polymera magni ponderis molecularis, degradare potest. Cellulosa, gelatina, gummi et proteinum per curationem ultrasonicam degradari possunt. Hodie, plerumque creditur mechanismum degradationis ultrasonicae ex effectu vis et pressionis altae oriri cum bulla cavitationis rumpitur, altera vero pars degradationis ex effectu caloris oriri posse. Sub certis condicionibus, ultrasonica potentiata etiam polymerizationem initiare potest. Irradiatio ultrasonica fortis copolymerizationem alcoholis polyvinylici et acrylonitrili ad copolymera obstructa praeparanda, et copolymerizationem acetatis polyvinylici et oxidi polyethyleni ad copolymera insitoria formanda initiare potest.

4. Nova technologia reactionis chemicae campo ultrasonico aucta

Alia potentialis via progressionis in agro chemiae ultrasonicae est coniunctio novae technologiae reactionis chemicae et amplificationis campi ultrasonici. Exempli gratia, fluidum supercriticum ut medium adhibetur, et campus ultrasonicus ad reactionem catalyticam roborandam adhibetur. Exempli gratia, fluidum supercriticum densitatem similem liquido et viscositatem atque coefficientem diffusionis similem gasi habet, quod dissolutionem eius liquido et capacitatem translationis massae gasi aequivalentem facit. Deactivatio catalysatoris heterogenei emendari potest utens bonis proprietatibus solubilitatis et diffusionis fluidi supercritici, sed sine dubio cerasus in torta est si campus ultrasonicus ad eum roborandum adhiberi potest. Unda impulsiva et microictus a cavitatione ultrasonica generati non solum fluidum supercriticum magnopere augere possunt ad dissolvendas quasdam substantias quae ad deactivationem catalysatoris ducunt, partes desorptionis et purgationis agere, et catalysatorem diu activum tenere, sed etiam partes agitationis agere, quae systema reactionis dispergere potest, et ratem translationis massae reactionis chemicae fluidi supercritici ad gradum altiorem perducere. Praeterea, alta temperatura et alta pressio in puncto locali per cavitationem ultrasonicam formatae fracturam reactantium in radicales liberos et celeritatem reactionis magnopere accelerabunt. In praesenti, multae investigationes de reactione chemica fluidi supercritici exstant, sed paucae investigationes de amplificatione talis reactionis per campum ultrasonicum.

5. applicatio ultrasonicae magnae potentiae in productione biodiesel

Clavis ad biodiesel praeparandum est transesterificatio catalytica glyceridi acidi pinguis cum methanolo aliisque alcoholibus humilis carbonis. Ultrasonus reactionem transesterificationis manifeste augere potest, praesertim in systematibus reactionis heterogeneis, effectum mixtionis (emulsificationis) significanter augere et reactionem contactus molecularis indirecti promovere potest, ita ut reactio quae initio sub condicionibus altae temperaturae (altae pressionis) perficienda erat, temperatura ambiente (vel prope temperaturam ambientem) perfici possit, et tempus reactionis breviare. Unda ultrasonica non solum in processu transesterificationis, sed etiam in separatione mixturae reactionis adhibetur. Investigatores ex Universitate Civitatis Mississippi in Civitatibus Foederatis Americae processum ultrasonicum in productione biodiesel adhibuerunt. Reditus biodiesel 99% intra 5 minuta superavit, dum systema reactoris conventionalis plus quam unam horam sumpsit.