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Uso del ultrasonido en procesos químicos
Boris I. Kharisov*
Ubaldo Ortíz Méndez**
Resumen
Se revisó la literatura reciente (los últimos 15 años)
sobre la activación de metales elementales por el
tratamiento ultrasónico (US). Se examinan los
cambios de la cinética y las rutas (vías) de
reacciones químicas debido a la influencia de este
trátamiento. Se muestra que el uso simultáneo delultrasonido en reacciones con la participación de
metales
elementales
puede
aumentar
considerablemente los rendimientos de productos
finales e influir en el curso de reacción.
Palabras clave: Ultrasonido, electrosíntesis,
compuestos organometálicos y de coordinación.
Abstract
The recent literature (the last 15 years) on
activation of elemental metals by ultrasonic
treatment (US) isreviewed. The change of kinetic
characteristics and course of chemical reactions
provoked by this treatment is examined. It is shown
that simultaneous use of ultrasound in reactions
with participation of elemental metals allows to
increase yields and influence on a reaction course.
Ultrasound,
electrosynthesis,
Key
words:
coordination and organometallic compounds.
INTRODUCCIÓN
La activaciónde metales elementales (cerovalentes) para su uso posterior en la síntesis de
compuestos de coordinación, inorgánicos u
organometálicos puede ser llevada a cabo por los
siguientes métodos:1 a) activación mecánica, b)
limpieza con varias soluciones acuosos o solventes
orgánicos, c) uso de reactantes especiales que
pueden participar como catalizadores o activadores,
d) formación decatalizadores metálicos, e)
reducción de sales metálicas o compuestos

Ingenierías, Septiembre-Diciembre 1999, Vol. II, No.5

organometálicos, f) tratamiento ultrasonoro,1-5 g)
atomización de metales,6-9 h) formación de
aleaciones, etc.
Todos estos métodos *tienen diferentes ventajas
y desventajas; por ejemplo, la vaporización de
metales requiere equipo especial de alto vacío,9
mientras que eluso de solventes para activación de
metales es extremadamente simple. Diferentes
grados de activación de metales pueden ser
obtenidos, desde metales masivos (bulk metals)
poco activos hasta átomos metálicos (metal
vaporizado) extremadamente activos.
El tratámiento ultrasonoro es uno de los
métodos más accesibles para activar metales, es
relativamente simple y accesible. En esta
publicaciónnosotros queremos prestar atención a la
activación de metales para la síntesis de los
compuestos de coordinación y organometálicos, así
como discutir nuevos logros en la combinación del
tratamiento
ultrasónico
la
“electrosíntesis
directa".6,10,11
1. PRINCIPIOS BÁSICOS DEL
TRATAMIENTO ULTRASÓNICO
El ultrasonido (US) es la parte del espectro del
sonido de la frecuencia deaproximadamente 16
kHz que está fuera del rango normal del oído
humano. Los efectos químicos producidos por el
US son derivados de la creación, expansión y
destrucción de burbujas pequeñas que aparecen
cuando un líquido se está irradiando por US. Este
fenómeno,
llamado
“cavitación”,
genera
temperaturas altas y presiones en los puntos
*

División de Estudios Superiores, Facultad de CienciasQuímicas, UANL. E-mail: bkhariss@ccr.dsi.uanl.mx.
** Facultad de Ingenería Mecánica y Eléctrica, UANL.
E-mail: uortiz@ccr.dsi.uanl.mx.

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Uso del ultrasonido en procesos químicos

definidos dentro del líquido. El líquido circundante
enfría rápidamente estas partes del medio, por eso
una “gruta” del tamaño de unas micras desaparece
en menos de 1/1000000 de segundo. La temperatura
decavitación varía desde 1000 hasta 10000 K, más
frecuentemente en el rango 4500-5500 K.
Hay que mencionar que la radiación acústica es
la energía mecánica (no cuántica) que se transforma
en energía térmica. A diferencia de los procesos
fotoquímicos, esa energía no se absorbe por las
moléculas. Debido al rango extenso de frecuencias
de la cavitación, muchas reacciones no son
reproducibles. Por lo...