Zbatimi i hershëm i ultrazërit në biokimi duhet të jetë shkatërrimi i murit qelizor me ultratinguj për të çliruar përmbajtjen e tij. Studimet e mëvonshme kanë treguar se ultratingujt me intensitet të ulët mund të nxisin procesin e reaksionit biokimik. Për shembull, rrezatimi tejzanor i bazës së lëngshme ushqyese mund të rrisë shkallën e rritjes së qelizave të algave, duke rritur kështu sasinë e proteinave të prodhuara nga këto qeliza me tre herë.

Krahasuar me dendësinë e energjisë së shembjes së flluskave të kavitacionit, dendësia e energjisë e fushës së zërit tejzanor është zmadhuar me triliona herë, duke rezultuar në një përqendrim të madh energjie; Fenomenet sonokimike dhe sonolumineshenca e shkaktuar nga temperatura dhe presioni i lartë i prodhuar nga flluskat e kavitacionit janë forma unike të shkëmbimit të energjisë dhe materialeve në sonokimi. Prandaj, ultratingulli luan një rol gjithnjë e më të rëndësishëm në nxjerrjen kimike, prodhimin e biodizelit, sintezën organike, trajtimin mikrobik, degradimin e ndotësve organikë toksikë, shpejtësinë dhe rendimentin e reaksionit kimik, efikasitetin katalitik të katalizatorit, trajtimin e biodegradimit, parandalimin dhe heqjen e shkallës tejzanor, shtypjen biologjike të qelizave, shpërndarjen dhe aglomerimin, dhe reaksionin sonokimik.

1. reaksion kimik i përforcuar me ultratinguj.

Reaksion kimik i përforcuar me ultratinguj. Forca kryesore lëvizëse është kavitacioni tejzanor. Shembja e bërthamës së flluskës kavituese prodhon temperaturë të lartë lokale, presion të lartë dhe goditje të fortë dhe mikro-aksoni, i cili siguron një mjedis të ri dhe shumë të veçantë fizik dhe kimik për reaksione kimike që janë të vështira ose të pamundura për t'u arritur në kushte normale.

2. Reaksion katalitik tejzanor.

Si një fushë e re kërkimore, reaksioni katalitik tejzanor ka tërhequr gjithnjë e më shumë interes. Efektet kryesore të ultrazërit në reaksionin katalitik janë:

(1) Temperatura dhe presioni i lartë janë të favorshëm për copëtimin e reagentëve në radikale të lira dhe karbon dyvalent, duke formuar specie më aktive të reagimit;

(2) Vala goditëse dhe mikro-aksoni kanë efekte desorbimi dhe pastrimi në sipërfaqe të ngurtë (si katalizatori), të cilat mund të largojnë produktet e reagimit sipërfaqësor ose ndërmjetësit dhe shtresën e pasivizimit sipërfaqësor të katalizatorit;

(3) Vala goditëse mund të shkatërrojë strukturën e reaktantit

(4) Sistem reaktantësh të shpërndarë;

(5) Kavitacioni tejzanor gërryen sipërfaqen e metalit, dhe vala goditëse çon në deformimin e rrjetës metalike dhe formimin e zonës së brendshme të tendosjes, e cila përmirëson aktivitetin e reaksionit kimik të metalit;

6) Nxitni tretësin që të depërtojë në lëndën e ngurtë për të prodhuar të ashtuquajturin reaksion përfshirjeje;

(7) Për të përmirësuar shpërndarjen e katalizatorit, ultratingulli përdoret shpesh në përgatitjen e katalizatorit. Rrezatimi tejzanor mund të rrisë sipërfaqen e katalizatorit, të bëjë që përbërësit aktivë të shpërndahen në mënyrë më të barabartë dhe të rrisë aktivitetin katalitik.

3. Kimi polimerike tejzanor

Zbatimi i kimisë së polimerëve pozitivë me ultratinguj ka tërhequr vëmendje të gjerë. Trajtimi me ultratinguj mund të degradojë makromolekulat, veçanërisht polimeret me peshë të lartë molekulare. Celuloza, xhelatina, goma dhe proteina mund të degradohen nga trajtimi me ultratinguj. Aktualisht, besohet përgjithësisht se mekanizmi i degradimit me ultratinguj është për shkak të efektit të forcës dhe presionit të lartë kur flluska e kavitacionit shpërthen, dhe pjesa tjetër e degradimit mund të jetë për shkak të efektit të nxehtësisë. Në kushte të caktuara, ultratingulli me fuqi gjithashtu mund të fillojë polimerizimin. Rrezatimi i fortë me ultratinguj mund të fillojë kopolimerizimin e alkoolit polivinil dhe akrilonitrilit për të përgatitur kopolimerë bllok, dhe kopolimerizimin e acetatit të polivinilit dhe oksidit të polietilenit për të formuar kopolimerë të shartuar.

4. Teknologji e re e reaksionit kimik e përmirësuar nga fusha tejzanor

Kombinimi i teknologjisë së re të reaksioneve kimike dhe përmirësimit të fushës tejzanore është një tjetër drejtim potencial zhvillimi në fushën e kimisë tejzanore. Për shembull, lëngu superkritik përdoret si medium, dhe fusha tejzanore përdoret për të forcuar reaksionin katalitik. Për shembull, lëngu superkritik ka dendësi të ngjashme me atë të lëngut dhe viskozitet dhe koeficient difuzioni të ngjashëm me atë të gazit, gjë që e bën tretjen e tij ekuivalente me lëngun dhe kapacitetin e tij të transferimit të masës ekuivalent me gazin. Çaktivizimi i katalizatorit heterogjen mund të përmirësohet duke përdorur vetitë e mira të tretshmërisë dhe difuzionit të lëngut superkritik, por padyshim është qershia mbi tortë nëse fusha tejzanore mund të përdoret për ta forcuar atë. Vala e goditjes dhe mikro-aeroplani i gjeneruar nga kavitacioni tejzanor jo vetëm që mund ta rrisin shumë lëngun superkritik për të tretur disa substanca që çojnë në çaktivizimin e katalizatorit, luajnë rolin e desorbimit dhe pastrimit, dhe e mbajnë katalizatorin aktiv për një kohë të gjatë, por gjithashtu luajnë rolin e trazimit, i cili mund të shpërndajë sistemin e reagimit dhe ta bëjë shkallën e transferimit të masës së reaksionit kimik të lëngut superkritik në një nivel më të lartë. Përveç kësaj, temperatura e lartë dhe presioni i lartë në pikën lokale të formuar nga kavitacioni tejzanor do të jenë të favorshme për thyerjen e reaktantëve në radikale të lira dhe do të përshpejtojnë shumë shkallën e reagimit. Aktualisht, ka shumë studime mbi reagimin kimik të lëngut superkritik, por pak studime mbi përmirësimin e një reagimi të tillë nga fusha tejzanor.

5. Zbatimi i ultrazërit me fuqi të lartë në prodhimin e biodizelit

Çelësi i përgatitjes së biodizelit është transesterifikimi katalitik i glicerideve të acideve yndyrore me metanol dhe alkoole të tjera me karbon të ulët. Ultratingujt mund ta forcojnë dukshëm reaksionin e transesterifikimit, veçanërisht për sistemet heterogjene të reagimit, mund të rrisin ndjeshëm efektin e përzierjes (emulsifikimit) dhe të nxisin reaksionin indirekt të kontaktit molekular, në mënyrë që reaksioni që fillimisht kërkohej të kryhej në kushte të temperaturës së lartë (presionit të lartë) të mund të përfundojë në temperaturën e dhomës (ose afër temperaturës së dhomës), dhe të shkurtojë kohën e reagimit. Vala tejzanore nuk përdoret vetëm në procesin e transesterifikimit, por edhe në ndarjen e përzierjes së reagimit. Studiuesit nga Universiteti Shtetëror i Misisipit në Shtetet e Bashkuara përdorën përpunimin tejzanor në prodhimin e biodizelit. Rendimenti i biodizelit tejkaloi 99% brenda 5 minutave, ndërsa sistemi konvencional i reaktorit të serisë zgjati më shumë se 1 orë.