Les ultrasons en procédés polyphasiques: transfert Gaz-Liquide ...

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Les ultrasons
physique qu’on ne sait pas toujours relier à la sonochimie. Les plus utilisées sont
l’oxydation de l’ion iodure, l’oxydation du tétrachlorure de carbone. Cependant la
manipulation du tétrachlorure de carbone est très dangereuse entre autres pour sa
toxicité sur l’homme et l’environnement. Son utilisation en laboratoire est maintenant
proscrite. Une méthode chimique est le piégeage des radicaux par le 2,2-diphényl,1,1-
dipicrylhydrazyl, qui est un radical libre stable. De couleur bleue, il se décolore lorsqu’il
piège un radical, la décoloration de la solution est suivie par spectrophotométrie. Ces
trois réactions ne mesurent que la vraie sonochimie.
Mesure électrochimique :
Cette méthode est basée sur la mesure du coefficient de transfert de matière, en
régime diffusionnel à la surface d’une mini électrode placée dans une solution red/ox
[Contamine, 1993]. On obtient une mesure locale de l’effet mécanique de la cavitation.
Mesure thermique :
Si on suppose le réacteur adiabatique, et si on admet que la puissance transmise
par les ultrasons est intégralement transformée en chaleur, l’équation suivante nous
donne directement l’énergie ultrasonore dissipée :
Pus= me.Cpe.(dT/dt)t=0 Équation I-5
Cette équation permet de calculer la puissance ultrasonore dissipée Pus (en W)
dans une masse me d’eau (en kg) de capacité calorifique Cpe (en J.kg-1.K-1) qui subit
une élévation initiale de température de dT (en K) pendant un temps dt (en s). Dans la
pratique on calorifuge le mieux possible le réacteur, on relève l’évolution de la
température en fonction du temps, la pente de la courbe à l’origine nous donne Pus.
Cette méthode est celle qui a été retenue et sera détaillée dans le chapitre II.
Mesure thermoélectrique :
C’est une mesure locale de l’élévation de la température d’un matériau absorbant
les ultrasons (silicone, liège), dans lequel est noyé un thermocouple. La puissance est
obtenue avec une relation analogue à la méthode thermique, sauf qu’au lieu de la
capacité calorifique du fluide, on tiendra compte des propriétés du solide absorbant.
Mesure optique :
Une sonde optique reliée à un photomultiplicateur mesure localement l’intensité
de la lumière émise par sonoluminescence.