超音波とラジカル反応

質問

超音波反応（ソノケミストリーとも言われているらしいのですが）に関して勉強している素人です。
色々調べているのですが今ひとつピンときません。
超音波の反応はラジカル反応と言われていますが
　　まず、ラジカルとはどのような状態なのでしょうか？（素人で申し訳ありません）その（ラジカル反応）特徴は何でしょうか？
それ以外に溶液中に超音波を与える際の反応に関して、文献等も踏まえて
教えて頂きますと幸いです。
又、全く素人の質問なのですが、溶液に超音波照射を行ったら、キャビテーションにより、数千度に達する高温が気泡内に発生すると記載されておりますが、長時間超音波を照射しつづけるとその溶液の温度は上がるのでしょうか？

回答No.4

rei00 · ベストアンサー

rei00 です。お礼拝見しました。

> ただ超音波の参考物件は以外と無く苦慮致しております。
　そうですね。特に日本語のものとなると，いくつか総説があるだけで，成書は先のものだけだと思います。その意味で，MiJun さんがお示しの参考 URL サイトは分りやすいかと思います。

> これはキャビテーション効果によっての温度上昇なのでしょうか？
> それともそれ以外（水がＨラジカルとＯＨラジカルの遊離する際に発生する？）
> の反応に伴う発熱なのでしょうか？
　キャビテーションによる温度上昇だと思います。HラジカルやＯＨ
ラジカルの方が水よりも高エネルギー状態ですので，水がＨラジカルとＯＨラジカルの遊離する反応は吸熱反応であり，発熱反応にはなりません。

お礼

早速のご返事ありがとうございます。
これからも、種々アドバイスお願い致します。

回答No.3

rei00

素人とお書きになってられますが，24jikan さんがどの程度の素人なのかがわからないので，回答しづらいのですが。

　まづは MiJun さんお示しのペ－ジや「有機化学」の教科書をご覧になって，もう少し的を絞った質問をされる方が望みの回答が得られると思います。

　「超音波反応（ソノケミストリー）」に関しての日本語の成書は，MiJun さんお示しのペ－ジにもある「超音波有機合成　基礎から応用例まで」（S.V. Ley, C.M.R. Low　著；岩崎成男，小川祐司　訳；シュプリンガー・フェラーク東京，1991）だけだと思います。

　「長時間超音波を照射しつづけるとその溶液の温度は上がるのでしょうか？」ですが，これは上がります。長時間でなくとも，１０分ぐらい超音波洗浄器を付けておくだけで温かくなります（特に中心部分は）。

お礼

すみません。素人がこのようなテーマにとりつかれるとピンぼけの質問になりまして。
ありがとうございます。ラジカルに関しましては、皆さんが言われるように有機化学の本をかじっております。
ただ超音波の参考物件は以外と無く苦慮致しております。
ところで、ご存知でありましたら教えて欲しいのですが、超音波照射を行うと、温度が上がりますが、これはキャビテーション効果によっての温度上昇なのでしょうか？それともそれ以外（水がＨラジカルとＯＨラジカルの遊離する際に発生する？）の反応に伴う発熱なのでしょうか？
超音波のエネルギーはかなりのエネルギーがあると思うのですが、それらが化学反応（化学結合）にどのような影響を与えているか？と言う事を求めているのですが？やはり、素人には難しい問題です。

回答No.2

noname#21649

ラジカルとは．最外殻電子の電子対が満たされず１個の電子の状態にある物質
ラジカル反応の特徴 大体９個の反応にまとめることができますが．現実には何が起こっているのか．どのような反応になるのか．まったく予想が立たない高速の反応で．反応が高速のために爆発に近い状態にある。中間体の状態によって蛍光または燐光を発する。

＞長時間超音波を照射しつづけるとその溶液の温度は上がるのでしょうか？
あがります。

なお．超音波の関係した有機合成は私が関係していた頃．ちょうど誰かが発見して．変わった反応が作れるというので．化学の先生が研究を始めた頃であり．内容かかなり古いので．当てになりません。
ラジカルやラジカル反応については．有機合成化学や石油石炭の話でも読めばいくらでも書いてあるはずです。

＞数千度に達する高温が気泡内に発生する
ので．分子が励起状態になり．部分的に解離が起こってラジカルの生成につながるのでしょう。私が関係していた頃は．「なぜかラジカルが生成する」頃の話で．部分的高温の発生については誰も気がついていなかったようです。

お礼

元々が商学部の出身であるのに俄にケミカルに取りつかれるとこのように迷ってしまうわけです。
誠に申し訳ありません。
再度、勉強して出直します。
これに懲りずにアドバイスお願い致します。

回答No.1

noname#211914

以下の参考ＵＲＬサイトは参考になりますでしょうか？
「ソノケミストリー」
参照文献の記載もあります。

●http://www.toray-research.co.jp/report/electro/siran.html
（ポリシラン類の合成と応用の新展開）

これ以外にもネット検索されると沢山Ｈｉｔします。
「ラジカル」に関してもネット検索されるか、図書館で化学の基礎あるいは高分子化学の合成関連の成書を探してみてください。

文献はデータベースを利用して検索された方が速いと思います。

補足お願いします。

参考URL：

http://www.ieice.or.jp/jpn/books/kaishikiji/199906/19990602.html

お礼

ありがとうございます。