ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
УДК (534.23:541.124)+ 535.378
Г. Н. Ф а д е е в, Н. Н. К у з н е ц о в,
Р. Ю. Г е р а с и м о в, Е. Ф. Б е л о б о р о д о в а,
Н. М. Е л и с е е в а, В. Н. Т в е р и т и н о в
АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КАК МЕТОД
ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Приведен анализ результатов работ в области акустической хи-
миии, проводимых на кафедре “Химия” НУК “Фундаментальные
науки” МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с рядом кафедр МГТУ
им. Н.Э. Баумана.
Ключевые слова
:
химические реакции, акустические воздействия, гомо-
генные реакции, топохимические процессы, микрогетерогенные систе-
мы.
Глубокие исследования действия акустических колебаний на физико-
химические процессы начаты на кафедре химии МВТУ им. Н.Э. Баумана
в 80-х годах прошлого столетия [1, 2] по инициативе профессора
Л.А. Николаева и ректора МВТУ им. Н.Э. Баумана академика АН СС-
СР Г.А. Николаева. Основное внимание было направлено на изучение
эффектов, возникающих при воздействии на вещества и физико-
химические процессы акустических колебаний разного уровня — от
инфразвуковых до ультразвуковых и СВЧ-диапазона.
Особый интерес представляют результаты работ в области инфра-
звукового диапазона акустических колебаний. Дело в том, что до неко-
торого времени [1, 3, 4] ни в нашей стране, ни за рубежом на влияние
низкочастотных акустических колебаний на химические реакции вни-
мания не обращалось. При проведении экспериментов оказалось, что
применение акустических воздействий создает весьма благоприятные
возможности для изучения целого ряда физико-химических [5, 6] и
биохимических процессов [7–10].
Принципиально важно отметить, что большинство экспериментов
проводилось на установке [2], действующей по принципу известного
резонатора Гельмгольца, который представляет собой колебательную
систему, характеризующуюся массой, упругостью и сопротивлением
потерь. Наиболее простым примером 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 явля-
ется линейный колебательный контур [11]. Основными характеристи-
ками резонатора являются добротность
Q
, коэффициент усиления
N
,
частота резонанса
ω
0
, при которой коэффициент усиления
N
макси-
мально приближается к добротности (табл. 1). Подробный обзор уста-
новок и их особенностей приведен в работах [2, 7].
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2009. № 3
103
