SONOQUÍMICA

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SONOQUÍMICA Y SONOELECTROQUÍMICA INDICE 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Cavitación Acústica 1.2 Formación de microchorro durante la cavitación en interfaces líquido- sólido. 2. SONOLUMINESCENCIA 2.1. Tipos de Sonoluminiscencia 2.2. Las sondas espectroscópicas de condiciones de cavitación 3 SONOQUÍMICA 3.1 Son química Homogénea: Rompimiento de enlaces y formación de radicales. 3.2 Aplicación de la sonoquímica en la síntesis de materiales. 3.3 Sonoquímica Heterogénea: Las reacciones de sólidos con líquidos 4. APLICACIONES DE LA SONOQUIMICA. 5. CONCLUSIONES DE LA SONOQUIMICA. 6. SONOELECTROQUIMICA 7. CUADRO COMPARATIVO 8. APLICACIONES PARA LA SONOELECTROQUIMICA 9. CONCLUSIONES PARA SONOELECTROQUIMICA ELECTROQUÍMICA INDUSTRIAL Página 1

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SONOQUMICA Y SONOELECTROQUMICA

SONOQUMICA Y SONOELECTROQUMICA

INDICE

1. INTRODUCCIN1.1 Cavitacin Acstica1.2 Formacin de microchorro durante la cavitacin en interfaces lquido- slido.2. SONOLUMINESCENCIA

2.1. Tipos de Sonoluminiscencia

2.2. Las sondas espectroscpicas de condiciones de cavitacin1. SONOQUMICASon qumica Homognea: Rompimiento de enlaces y formacin de radicales.Aplicacin de la sonoqumica en la sntesis de materiales. 3.3 Sonoqumica Heterognea: Las reacciones de slidos con lquidos

4. APLICACIONES DE LA SONOQUIMICA.

5. CONCLUSIONES DE LA SONOQUIMICA.

6. SONOELECTROQUIMICA

7. CUADRO COMPARATIVO

8. APLICACIONES PARA LA SONOELECTROQUIMICA

9. CONCLUSIONES PARA SONOELECTROQUIMICA

BIBLIOGRAFIA

SONOQUMICA

1. INTRODUCCINEl origen de la Sonoqumica surgi gracias al cientfico Alfred Lee Loomis en 1927. Esta consista en la aceleracin de reacciones qumicas a travs de ondas de ultrasonido que penetraban en el compuesto, generalmente lquido (se puede tratar con slidos, pero su cambio sera mucho ms lento), en donde haba una ruptura de enlaces y la mezcla poda cambiar algunas propiedades que en el compuesto original no posea. Esto se logra a travs de ultrasonidos, que no son audibles para el odo humano ya que sobrepasan la frecuencia en que un sonido pueda ser percibido. El ultrasonido no slo tiene esa funcin, sino que adems cumple un rol importante en la medicina, en aplicaciones industriales y en aplicaciones de uso cotidiano.

Algunas otras funciones de la Sonoqumica han servido bastante en campos laborales especficos, como por ejemplo: ser usada como medio analtico, ya que en algunos compuestos produca fenmenos que eran gratos de investigar su por qu; se emple el lixiviado sonoqumico; cumpli una gran funcin dentro de la medicina, ya que era capaz de eliminar clulas cancerosas con los ultrasonidos; posee un uso bastante til para el tratado de residuos y aguas residuales, o de elementos orgnicos contaminantes, que al ser tratados con estos ultrasonidos, sus propiedades cambian y estos pasan a ser elementos inorgnicos inofensivos.La irradiacin ultrasnica de lquidos de alta energa provoca reacciones qumicas, a menudo con la emisin de luz. El origen de la sonoqumica y sonoluminiscencia es la cavitacin acstica: el crecimiento, la formacin y el colapso implosivo de burbujas en lquidos irradiados con sonido de alta intensidad. El colapso de las burbujas causadas por la cavitacin produce un calentamiento intenso local y altas presiones, con tiempos de vida muy cortos. En las nubes de burbujas de cavitacin, estos puntos calientes tienen temperaturas equivalentes de aproximadamente 5.000 K, las presiones de alrededor de 1.000 atm, y la tasa de calefaccin y enfriamiento por encima de los 1010 K.S-1. En una sola burbuja de cavitacin, las condiciones pueden ser an ms extremas. Por lo tanto, la cavitacin puede crear extraordinarias condiciones fsicas y qumicas en otra forma de lquidos fros.

Cuando los lquidos que contienen slidos son irradiados con ultrasonidos, los fenmenos relacionados pueden ocurrir. Cuando ocurre la cavitacin cerca de una superficie slida extendida, el colapso de la cavidad es no esfrica y conduce a chorros de alta velocidad del lquido en la superficie. Estos chorros y las ondas de choque asociadas pueden causar considerables daos superficiales y exponer las frescas y muy calientes. La irradiacin ultrasnica de suspensiones de polvo-lquido produce otro efecto: la alta velocidad de colisin de las partculas. La cavitacin y las ondas de choque que se crean en una suspensin pueden acelerar partculas slidas a altas velocidades. Las colisiones resultantes son capaces de inducir cambios dramticos en la morfologa de la superficie, la composicin y reactividad.

La sonoqumica se puede dividir en categoras basadas en el tipo de evento de cavitacin: Sonoqumica homognea de lquidos, sonoqumica heterognea de sistemas lquido-lquido o lquido-slido, y sonocatlisis (que se superpone al primero de los dos). En algunos casos, la irradiacin ultrasnica puede aumentar la reactividad en casi un milln de veces. Debido a que slo puede ocurrir cavitacin en los lquidos, las reacciones qumicas no se ven generalmente en la irradiacin ultrasnica de slidos o sistemas slido-gas.

La sonoluminiscencia en general puede considerarse como un caso especial de sonoqumica homognea, sin embargo, descubrimientos recientes en este campo tienen un mayor inters en el fenmeno en y por s misma. Bajo condiciones en donde una burbuja aislada es sometido a cavitacin, estudios recientes sobre la duracin del destello de sonoluminiscencia sugieren que una onda de choque puede ser creado dentro del colapso de la burbuja, con la capacidad de generar temperaturas verdaderamente enormes y presiones dentro del gas.

Cavitacin Acstica

Los efectos qumicos de ultrasonido no surgen de una interaccin directa con las especies moleculares. El ultrasonido abarca las frecuencias de aproximadamente 15 kHz a 1 GHz. Con la velocidad del sonido en lquidos por lo general alrededor de 1.500 m.s-1, las longitudes de onda acstica varan desde aproximadamente 10 a 10-4 cm. Estas no son las dimensiones moleculares. Por consiguiente, no hay acoplamiento directo del campo acstico con especies qumicas en un nivel molecular que pueden reportarse por sonoqumica o sonoluminiscencia.

En su lugar, sonoqumica y sonoluminiscencia derivan principalmente de cavitacin acstica, que sirve como un medio eficaz de concentrar la energa difusa del sonido. La compresin de un gas genera calor. Cuando la compresin de las burbujas se produce durante la cavitacin, es ms rpido que el transporte trmico, que genera un punto de acceso localizado de poca duracin. Las primeras descripciones de Rayleigh de un modelo matemtico para el colapso de cavidades en los lquidos incompresibles predijeron enormes temperaturas y presiones locales. Diez aos ms tarde, Richards y Loomis informaron los primeros efectos qumicos y biolgicos de ultrasonido.

Si la amplitud de presin acstica de una onda acstica de reproduccin es relativamente grande (mayor de 0,5 MPa), heterogeneidades locales en el lquido puede dar lugar al crecimiento rpido de un sitio de nucleacin en una cavidad de dimensiones macroscpicas, principalmente llena de vapor. La burbuja es inherentemente inestable, y su posterior colapso puede resultar en una gran concentracin de energa (Figura 1). Este evento de cavitacin violenta es generalmente llamado cavitacin transitoria. Una consecuencia normal de este crecimiento inestable y el colapso subsiguiente es que la burbuja de cavitacin en s se destruye. Llenos de gas remanentes de la cada, sin embargo, puede dar lugar a la reiniciacin del proceso.

Figura 1. Cavitacin acstica transitoria: el origen de sonoqumica y sonoluminiscencia.

Una variedad de dispositivos se han utilizado para la irradiacin ultrasnica de soluciones. Hay tres diseos generales de uso en la actualidad: el bao de limpieza por ultrasonidos, el horno ultrasnico de inmersin directa, y los reactores de flujo. La fuente de origen de los ultrasonidos es generalmente un material piezocermico que se somete a un alto voltaje de corriente alterna con una frecuencia ultrasnica (tpicamente de 15 a 50 kHz). La fuente de vibracin est fijada a la pared de un bao de lavado, a una bocina amplificadora, o a las superficies exteriores de un tubo de flujo a travs o diafragma. El bao de limpieza ultrasnica es claramente la fuente ms accesible de ultrasonido de laboratorio y se ha utilizado con xito para una variedad de estudios sonoqumicos heterogneos de lquidos-slidos. La baja intensidad disponible en estos dispositivos (1 W.cm-2), sin embargo, significa que, incluso en el caso de sonoqumica heterognea, un bao de limpieza ultrasnico debe ser visto como un aparato de capacidad limitada. La fuente ms intensa y fiable de ultrasonido generalmente usado en el laboratorio qumico es el horno ultrasnico de inmersin directa (50 a 500 W.cm-2 ), como se muestra en la Figura 2, que se puede utilizar para el trabajo ya sea bajo atmsferas inertes o reactivas o a presiones moderadas ( 104) y las temperaturas son an mayores (por cinco a diez veces). Al igual que la qumica del tubo de choque o fotlisis multifotnica de lser de infrarrojos, la calefaccin de la cavitacin es de muy corta duracin, sino que se produce dentro de las fases condensadas. Adems, la sonoqumica tiene un componente de alta presin, lo que sugiere que se podra ser capaz de producir en una escala microscpica las mismas condiciones macroscpicas de alta temperatura de la presin bomba o reacciones de sntesis de la onda de choque explosiva en slidos. El control de reacciones sonoqumicas est sujeto a la misma limitacin que cualquier proceso trmico tiene: la distribucin de energa Boltzmann significa que la energa por molcula individual variar ampliamente. Uno tiene un fcil control, sin embargo, ms de la intensidad de calentamiento generada por la cavitacin acstica utilizan varios parmetros fsicos (incluida la conductividad trmica de los gases disueltos, presin de vapor del disolvente dentro de la burbuja, y la presin ambiente). Por el contrario, la frecuencia parece ser menos importante, al menos dentro del rango en el que la cavitacin puede ocurrir (algunos hertzios a unos pocos megahertz ), aunque ha habido pocos estudios detallados de su rol.

3.1Sonoqumica Homognea: Rompimiento de enlaces y formacin de radicales.

Los efectos qumicos de ultrasonido en soluciones acuosas se han estudiado durante muchos aos. Los productos principales son H2 y H2O2. Hay una fuerte evidencia de diversos intermediarios de alta energa, incluyendo HO2, H-, OH-. Como era de esperar, la sonolisis del agua, que produce tanto reductores y oxidantes, es capaz de causar la oxidacin secundaria y reacciones de reduccin, como se observa a menudo por Margulis y colaboradores. Ms recientemente ha habido un inters fuerte se muestra en el uso de ultrasonido para la remediacin de los bajos niveles de contaminacin orgnica del agua. Los radicales OH producidos a partir de la sonolisis de agua son capaces de atacar esencialmente todos los compuestos orgnicos (incluyendo halocarburos, pesticidas y nitroaromticos) y a travs de una serie de reacciones ellos se oxidan completamente. La irradiacin ultrasnica de lquidos orgnicos crea el mismo tipo de productos asociados con muy alta temperatura de pirlisis. La sonoqumica de solutos disueltos en lquidos orgnicos tambin sigue siendo en gran parte inexplorado. La sonoqumica de compuestos de carbonilo de metal es una excepcin. Los estudios detallados de estos sistemas llevaron a mecanicista importante en la clasificacin de la naturaleza de sonoqumica. Una variedad de patrones de reactividad inusuales se han observado durante la irradiacin ultrasnica, incluyendo mltiples disociacin del ligando, la formacin de metal novela clster, y el inicio de la catlisis homognea a temperatura ambiente baja.

3.2 Aplicacin de la sonoqumica en la sntesis de materiales.

De especial inters es el desarrollo reciente de sonoqumica como una herramienta sinttica para la creacin de materiales inorgnicos inusuales. Como un ejemplo, el reciente descubrimiento de una sntesis sencilla sonoqumica de hierro amorfo ayud a resolver la controversia de larga data sobre sus propiedades magnticas. Ms en general, el ultrasonido ha demostrado ser muy til en la sntesis de una amplia gama de materiales nanoestructurados, incluyendo alta rea superficial de metales de la zona de transicin, aleaciones, carburos, xidos, y coloides. La descomposicin sonoqumica de voltiles precursores organometlicos en disolventes alto punto de ebullicin produce materiales nanoestructurados en diversas formas con altas actividades catalticas. Coloides nanmetros; nanoporoso agregados de la zona de gran rea superficial; carburos nanoestructurados, sulfuros y xidos, y apoyado catalizadores heterogneos se pueden preparar por esta ruta general, como se muestra esquemticamente en la Figura 4. Como ejemplo, la irradiacin ultrasnica de Mo(CO)6 produce agregados de grupos de tamao manomtrico del carburo de molibdeno cbico centrado en las caras, con una alta porosidad y rea de superficie muy grande. Las propiedades catalticas mostr que el carburo de molibdeno generados por ultrasonido es un catalizador de deshidrogenacin activo y altamente selectivo comparable al polvo comercial platino ultrafino. En un trabajo relacionado, Gedanken y colaboradores han extendido la sntesis sonoqumica de metales de transicin amorfos a la produccin de xidos metlicos nanoestructurados simplemente mediante sonicacin en presencia de aire.

Figura 4. Sntesis sonoqumica de materiales nanoestructurados inorgnicos

La sntesis sonoqumica de sulfuro de molibdeno nanoestructurada proporciona otro ejemplo de la utilidad de sonoqumica para la produccin de catalizadores activos. MoS2 es el catalizador de hidrodesulfuracin predominante muy utilizada por la industria del petrleo para eliminar el azufre de los combustibles fsiles antes de la combustin. La sntesis sonoqumica de MoS2 por la irradiacin de soluciones de hexacarbonilo de molibdeno genera una morfologa ms inusual. Como se muestra en la Figura 5, MoS2 convencional muestra en forma de placa la morfologa tpica de tales materiales estratificados, en los que el MoS2 sonoqumico existe como una aglomeracin porosa de los conglomerados de partculas esfricas con un dimetro medio de 15 nm. A pesar de la diferencia morfolgica entre el MoS2 sonoqumico y convencional, las imgenes de TEM de ambos sulfuros muestran franjas de celosa con separaciones entre las capas de 0,620,01 nm. El MoS2 sonoqumicamente preparado, sin embargo, muestra borde mucho mayor y el contenido de defecto, ya que las capas se deben doblar, romper, o distorsionar de otro modo para formar la superficie exterior. Est bien establecido que la actividad de MoS2 es localizado en los bordes y no en los planos basales planas. Teniendo en cuenta las concentraciones de borde inherentemente ms altas en los materiales nanoestructurados, las propiedades catalticas del MoS2 sonoqumicamente preparados muestra sustancialmente aumento de la actividad para la hidrodesulfuracin.

Utilizar una ruta muy diferente, Grieser y compaeros de trabajo han producido sonoqumicamente CdS nanocristalinos coloidal. En el sulfuro de hidrgeno generado in situ a partir de la sonicacin de 2-mercaptopropinico actu como agente de sulfuracin. Los estudios espectroscpicos revelaron que la sonicacin produce partculas de CdS en el intervalo de puntos cunticos (Q-estado, 3 nm de dimetro en este estudio) y el tiempo de sonicacin y el tipo tiol determinar la distribucin del tamao de partcula.

Figura 5. Morfologa de MoS2 convencional y preparado sonoqumicamente.

3.3Sonoqumica Heterognea: Las reacciones de slidos con lquidos

El uso de ultrasonidos para acelerar las reacciones qumicas en los sistemas heterogneos se ha convertido en algo cada vez ms generalizado. Los fenmenos fsicos que son responsables incluyen la creacin de emulsiones en las interfaces lquido-lquido, la generacin de la erosin de cavitacin y de limpieza en las interfaces lquido-slido, la produccin de daos onda de choque y deformacin de las superficies slidas, la mejora en el rea superficial de la fragmentacin del friable slidos y la mejora del transporte de masa de mezcla turbulenta y transmisin acstica.

El uso de ultrasonidos de alta intensidad para mejorar la reactividad de los polvos de metal y las superficies como reactivos estequiomtricos se ha convertido en una tcnica sinttica especialmente rutina para muchas reacciones heterogneas orgnicos y organometlicos, en particular aquellos que involucran metales reactivos tales como Mg, Li, o Zn. Este desarrollo se origin a partir de los primeros trabajos de Renaud y los avances ms recientes de Luche. Los efectos son muy generales y se aplican a las sales inorgnicas reactivas y para principales reactivos de sus grupos. Menos trabajo se ha hecho con metales no reactivos (por ejemplo, V, Nb, Mo, W), pero los resultados son prometedores aqu tambin. Mejoras de velocidad de ms de diez veces son comunes, los rendimientos son a menudo sustancialmente mejorado, y evitar subproductos. Una serie de ejemplos sintticamente tiles de reacciones heterogneas sonoqumicos se enumeran en la Tabla 1.

Tabla 1. Algunos ejemplos representativos de sonoqumica heterognea.

El mecanismo de las mejoras en las reacciones de tipo sonoqumicos tanto estequiomtricas y catalticas de metales est asociado con cambios drsticos en la morfologa de las dos superficies extendidas grandes y de polvos. Como se seal anteriormente, estos cambios se originan a partir de impacto de microchorros en superficies grandes y de alta velocidad de colisiones entre partculas en suspensiones. Estudios de la superficie de composicin por espectroscopia de electrones Auger y espectrometra de masa neutral revelan que la irradiacin ultrasnica elimina eficazmente el xido superficial y otros revestimientos de contaminantes. La eliminacin de tales revestimientos de pasivacin puede mejorar considerablemente las velocidades de reaccin. La reactividad de las superficies de metal limpias tambin parece ser responsable de la mayor tendencia a reacciones sonoqumicas heterogneas para implicar la transferencia de electrones nico en lugar de qumica cido-base.

Importantes aplicaciones de sonoqumica a la catlisis heterognea tambin se han observado. Entre los resultados ms impresionantes son hidrogenaciones y hidrosilaciones de polvo de Ni, Ni Raney, y Pd o Pt sobre carbn. Por ejemplo, la hidrogenacin de alquenos por polvo de Ni es enormemente mejorada (> 10 5-veces) por irradiacin ultrasnica. Este dramtico incremento en la actividad cataltica se debe a la formacin de superficies de metal contaminadas por las colisiones entre partculas causadas por la cavitacin inducida por ondas de choque.1. AplicacionesLas aplicaciones potenciales de lasonoqumicason innumerables. Como ejemplo pueden citarse algunas de ellas: Una de las ms tiles es quiz lasntesisde nuevoscompuestos qumicos. Por ejemplo, el sonoqumico estadounidenseKen Suslickha logrado obtenerhidrocarburosa partir de un compuesto depentacarbonilo de hierroal aplicarle tcnicas sonoqumicas. Tcnicas de este tipo tambin pueden aumentar lareactividadde algunoscatalizadoresyreactivos. Asimismo pueden usarse para laactivacindemetalescomo ellitio, elmagnesio, el zinco elcobre. Otra aplicacin interesante es su uso enanaltica, ya que a partir de tcnicas sonoqumicas aplicadas sobre ciertos materiales pueden producirse fenmenos dequimioluminiscencia, emitiendo radiaciones luminosas que pueden ser utilizadas como medio analtico. Otro uso ms prctico de la sonoqumica es eltratamiento de residuosy aguas residuales. Asimismo tambin se utilizan ultrasonidos para el control de lacontaminacindel aire o la limpieza de superficies. ltimamente han aparecido otras aplicaciones como la obtencin debiodiselo incluso la separacin delhidrgenode algunos compuestos. Mediante la llamada "sonopolimerizacin" pueden producirseradicales libresy aumentar las velocidades deemulsinysuspensinde ciertospolmeros. Otro de sus usos ms prcticos y extendidos es lasoldadurade determinados materiales, que puede realizarse mediante ultrasonidos, entre otras muchas tcnicas. Tambin debe citarse el llamado "lixiviadosonoqumico", tcnica que permite extraermetalesa partir demenascomo lagalena, lacrocotao laarsenolita, utilizando ultrasonidos. La sonoqumica tambin puede aplicarse enmedicina, ya que los ultrasonidos focalizados en un punto pueden destruir clulas decncer, y tambin eliminarcogulosy tratar latensin muscular.

CONCLUSIONES DE SONOQUIMICA

Desde principios de los 1980s, la sonoqumica se ha convertido en una tcnica bien definido para estudios tanto mecansticos y sintticos. Los detalles generales del proceso de cavitacin acstica y la qumica de alta energa generada durante el colapso de la burbuja como estn ahora razonablemente bien entendido. Los principales desafos que se enfrentan a una aplicacin ms amplia de esta tecnologa son los temas de la ampliacin y la eficiencia energtica. Aunque el equipo de laboratorio para reactores sonoqumicos est fcilmente disponible comercialmente, la mayor escala en aparatos est disponible en el mercado. Tal vez ms importante an, la accin sonoqumica con fotoqumica es una ineficiencia energtica que sigue siendo problemtico: mientras que la produccin de los ultrasonidos de potencia elctrica puede ser extremadamente eficiente, el acoplamiento de ultrasonido de cavitacin en eventos qumicamente tiles sigue siendo un evento de bajo rendimiento. A medida que empezamos a comprender la fsica de las nubes densas de cavitacin y la acstica, los medios multifsicos ms eficaces de inducir la cavitacin en los lquidos pueden aliviar esta limitacin de corriente.SONOELECTROQUMICALa electroqumica y los ultrasonidos logran una combinacin poderosa denominada sonoelectroqumica. Cuando los ultrasonidos se aplican a un lquido con un metal sumergido, las burbujas cavitacionales se forman directamente en la superficie del metal y explotan sobre ella, produciendo altas presiones y temperaturas locales. De esta manera, los ultrasonidos ejercen una serie de efectos sobre las propiedades fsicas de los materiales sujetos a ellos.En el siguiente cuadro mostraremos las ventajas que ofrecen la electroqumica, y los beneficios que pueden ofrecer los ultrasonidos en la sntesis electroqumica:Cuadro de ventajas de sonoelectroquimica

Ventajas de la metodologa electroqumicaBeneficios de los ultrasonidos

Se generan in situ especies muy reactivascomo los iones radicales.Alteran las propiedades superficiales del electrodo y la adsorcin.

Las transformaciones tienen buen grado de selectividad, y las condiciones son "suaves" (la temperatura se puede mantener baja y as evitar reacciones paralelas).Incrementan el transporte de materia en el seno de la disolucin, desde y hacia el electrodo, lo que afecta a procesos que dependen de agitacin y transporte de materia.

La reactividad puede variarse mediante el control del potencial del electrodo o de la corriente circulante.Limpian la superficie del electrodo mediante la eliminacin de slidos depositados o precipitados, capas de suciedad y oxidos.

Hay un control inmediato de la velocidad de la reaccin debido a que cesa cuando se desconecta la corriente.Se da la transformacin sonoqumica de especies que son inertes en condiciones de silencio, haciendo que aparezcan nuevas rutas mecansticas.

APLICACIONES

Efectos de los ultrasonidos en los procesos electroqumicos: Limpieza de la superficieEst ayudada por la accin de microflujos (que surgen cuando las burbujas cavitacionales prximas a la superficie colapsan) de disolucin que llegan con gran velocidad a la superficie sumergida. El lquido limpio choca con la superficie, ayuda a la accin de la erosin y elimina los contaminantes. Adems, como los ultrasonidos mejoran la mezcla dentro del lquido, ayudan a que se dispersen los contamiantes mediante emulsificacin. Endurecimiento de la superficieDurante la explosin de las burbujas cavitacionales sobre la superficie se produce una onda de choque. Esta onda de choque dentro de la superficie puede producir el endurecimiento de las capas ms superficiales, mediante el cambio en la estructura cristalogrfica debido al aumento del nmero de dislocaciones. ElectrodeposicinEn la electrodeposicin con ultrasonidos se pueden observar diferentes efectos sobre las siguientes propiedades: Densidad de corriente y rendimiento en corriente: la agitacin mejora el transporte de materia hacia el electrodo como resultado se puede utilizar densidades de corriente ms altas que bajo condiciones de silencio.A densidad de corriente constante, el rendimiento en corriente catdica aumenta con la agitacin depositndose ms cantidad de metal. Poder de recubrimiento: la agitacin disminuye el sobrepotencial de concentracin, la desventaja que se presenta al usar los ultrasonidos es que se permite que el depsito se de ms rpidamente en los puntos donde la densidad de corriente es mayor, as que no favorecen los recubrimientos lisos en objetos de formas irregulares. Eficiencia de los aditivos: tambin es perjudicada por los ultrasonidos. Estas sustancias qumicas se adsorben normalmente sobre la superficie en reas de alta densidad de corriente, entonces se dificulta el depsito en estos puntos mencionados, los iones metlicos difunden a cualquier otro sitio antes de ser depositados en los puntos de alta densidad de corriente favoreciendo as depsitos lisos. Los ultrasonidos tienen a desalojar a estas sustancias qumicas y reducen su efecto. Dureza del recubrimientoLa dureza del depsito se incrementa debido a la combinacin de varios factores que origina la cavitacin (reduccin del tamao de grano y la reduccin de la porosidad). PorosidadLa causa principal de porosidad es la formacin de burbujas de hidrgeno en la superficie catdica durante la electrodeposicin, aunque un efecto similar lo pueden tener las partculas inertes sobre la superficie o los electrodos sucios. Las burbujas impiden el depsito debajo de ellas, y la agitacin ultrasnica de la disolucin contribuye a eliminar esas burbujas y las partculas de la superficie mediante los microflujos, permitiendo que exista un depsito ms uniforme. Con la disminucin de la porosidad aumenta tambin la resistencia a la corrosin.ElectrooxidacinLa reaccin ms estudiada es la electrooxidacin de aniones carboxilato (reaccin de Kolbe). En sta reaccin se pueden dar diferentes caminos donde son importantes la adsorcin y otros fenmenos electrdicos, los cuales pueden ser alterados de diferentes formas por los ultrasonidos.El mecanismo general se divide en un camino que implica a 1 electrn por molcula del reactivo inicial, obtenindose productos a partir del intermediario radical, es decir el dmero [R-R], y un camino con 2 electrones, dando productos a partir de un catin intermedio R+.

Figura: Esquema de reaccin de la electrooxidacin del anin carboxilato La electrooxidacin sobre Pt de los carboxilatos ha sido estudiada por un grupo investigador The Sonochemistry Center de la Universidad de Coventry en Reino Unido, y en todos los casos se encontr que los ultrasonidos favorecieron el mecanismo de reaccin de 2 electrones.Electrlisis en Sistemas multifasesEstos estudios aprovechan el aumento de la agitacin causado por los ultrasonidos para la formacin de los medios multifase (emulsiones, micelas, etc.). La propagacin de las ondas sonoras nos permite utilizar solventes acuosos en la sntesis de compuestos orgnicos, inmiscibles en agua si no se hubiera logrado ese aumento de agitacin.9. CONCLUSIONES DE SONOELECTROQUIMICA El procesos sonoelectroqumicos permite el uso de solventes orgnicos y agua (se busca usarla porque tienen menor impacto ambiental) mediante la emulsificacin del electrolito. El empleo de los ultrasonidos puede estabilizar el voltaje en la celda electroqumica y tambin limpiar de forma constante la superficie de los electrodos. En sonoelectroqumica los productos que se obtienen tienen mejores propiedades de dureza y adems la porosidad se logra reducir en gran medida.

BIBLIOGRAFA

http://biblioteca.universia.net/html_bura/ficha/params/id/35524900.htmlCitado el 7 de setiembre del 2012 http://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=uso%20del%20ultrasonido%20en%20procesos%20quimicos&source=web&cd=1&ved=0CB8QFjAA&url=http%3A%2F%2Fgrafito.fime.uanl.mx%2Fmisitio2%2FOrtizMendez1999a.pdf http://www.arkat-usa.org/get-file/20219/ Suslick. Sonochemistry. University of Illinois at Urbana-Champaign. USA.

ELECTROQUMICA INDUSTRIALPgina 17