超聲波輻照水溶液時，空化泡在聲波的作用下形成、振蕩、生長、收縮至崩潰。空化泡崩潰時在空化泡周圍的極小空間內可以產生5000K以上的高溫和高達5 X 107Pa的高壓等極端物理條件，同時可以產生氧化電位很高、化學性質十分活潑的輕基自由基(.O H)[11。利用聲空化發生時產生的物理化學條件，通過進行超聲預處理，可產生一系列聲化學效應如超聲誘導效應等，提高反應的產率和速率[2,3]。本文研究了碘化鉀溶液在可見光輻照下碘釋放現象的超聲效應。實驗結果表明:超聲的預輻照可以大大增加碘釋放量。我們采用臨界模型對該現象進行了初步分析。
2實驗裝置
實驗 樣 品 制備:將碘化鉀晶粉(分析純)溶于去離子水配制成濃度為1M ol/L的溶液100m10實驗 采 用 低頻低功率超聲(20KHZ,3 W)。輻照時，將換能器探頭置于燒杯中央碘化鉀溶液中。光輻照時，采用氛燈(52.9 mW/cm2)側面輻照。使用紫外可見分光光度計(722型)對碘化鉀溶液中碘釋放現象進行分析。所有實驗均在暗室中、室溫下完成。
3實驗結果與討論檢測 碘 釋 放量的傳統方法是硫代硫酸鈉滴定法。由于該方法容易產生人為誤差，所以本實驗采用分光光度計來檢測碘化鉀溶液中碘釋放量。由蘭伯特一比耳定律可知，碘分子在最大吸收峰處(354nm)的吸光度與其濃度成正比，因此吸光度可以表征碘釋放量的大小。未輻 照 前 ，碘化鉀溶液在所測波長范圍內(320-500nm)吸光度接近為零，表明幾乎沒有碘析出，如圖一曲線a所示。經過超聲輻照15分鐘后，可以觀察到碘化鉀溶液中碘的特征吸收譜(曲線b)，表明了碘釋放現象的發生。該現象可用聲化學理論描述如下:當聲波輻照碘化鉀水溶液時，會產生大量的輕自由基【’]。這些輕自由基可結合成具有強氧化性的過氧化氫。碘化鉀分子被過氧化氫氧化而析出游離的碘分子[4,5,6]。反應原理如下:H2O 一竺爭·OH十·H; ·OH+ ·OH一H202; H2 02十 2K 1一12+2 K OH
由曲線b還可以發現在最大吸收峰處的吸光度值僅為0.017，意味著在低頻低功率超聲下碘釋放現象不是非常顯著。這是由于超聲功率比較低時，聲空化效應不明顯，水溶液中過氧化氫濃度較低，從而導致碘的析出量比較少。