Рана примена ултразвука у биохемији треба да буде разбијање ћелијског зида ултразвуком да би се ослободио његов садржај.Накнадне студије су показале да ултразвук ниског интензитета може промовисати процес биохемијске реакције.На пример, ултразвучно зрачење течне хранљиве базе може повећати брзину раста ћелија алги, чиме се повећава количина протеина коју ове ћелије производе за три пута.

У поређењу са густином енергије колапса кавитационог мехура, густина енергије ултразвучног звучног поља је повећана за трилионе пута, што је резултирало огромном концентрацијом енергије;Сонохемијски феномени и сонолуминисценција узроковани високом температуром и притиском који производе кавитациони мехурићи су јединствени облици размене енергије и материјала у сонохемији.Због тога ултразвук игра све важнију улогу у хемијској екстракцији, производњи биодизела, органској синтези, третману микроба, деградацији токсичних органских загађивача, брзини и приносу хемијске реакције, каталитичкој ефикасности катализатора, третману биоразградње, превенцији и уклањању ултразвучног каменца, биолошком дробљењу ћелија , дисперзија и агломерација и сонохемијска реакција.

1. ултразвучна побољшана хемијска реакција.

Ултразвучна побољшана хемијска реакција.Главна покретачка сила је ултразвучна кавитација.Колапс кавитирајуће мехурасте језгре производи локалну високу температуру, висок притисак и јак удар и микро млаз, који обезбеђује ново и веома посебно физичко и хемијско окружење за хемијске реакције које је тешко или немогуће постићи у нормалним условима.

2. Ултразвучна каталитичка реакција.

Као нова истраживачка област, ултразвучна каталитичка реакција привлачи све више интересовања.Главни ефекти ултразвука на каталитичку реакцију су:

(1) Висока температура и висок притисак погодују пуцању реактаната у слободне радикале и двовалентни угљеник, формирајући активније реакционе врсте;

(2) Ударни талас и микро млаз имају ефекте десорпције и чишћења на чврсту површину (као што је катализатор), који може уклонити површинске продукте реакције или међупроизводе и слој површинске пасивације катализатора;

(3) Ударни талас може уништити структуру реактанта

(4) систем диспергованих реактаната;

(5) Ултразвучна кавитација еродира површину метала, а ударни талас доводи до деформације металне решетке и формирања унутрашње зоне деформације, што побољшава активност хемијске реакције метала;

6) Промовисати растварач да продре у чврсту материју да би се произвела такозвана реакција укључивања;

(7) Да би се побољшала дисперзија катализатора, ултразвучни се често користи у припреми катализатора.Ултразвучно зрачење може повећати површину катализатора, учинити да се активне компоненте равномерније распршују и побољшати каталитичку активност.

3. Ултразвучна хемија полимера

Примена ултразвучне позитивне хемије полимера привукла је велику пажњу.Ултразвучни третман може деградирати макромолекуле, посебно полимере високе молекуларне тежине.Целулоза, желатин, гума и протеин могу се разградити ултразвучним третманом.Тренутно се генерално верује да је механизам ултразвучне деградације последица дејства силе и високог притиска када кавитациони мехур пукне, а други део деградације може бити последица дејства топлоте.Под одређеним условима, моћни ултразвук такође може покренути полимеризацију.Снажно ултразвучно зрачење може покренути кополимеризацију поливинил алкохола и акрилонитрила за припрему блок кополимера, и кополимеризацију поливинил ацетата и полиетилен оксида за формирање графт кополимера.

4. Нова технологија хемијске реакције побољшана ултразвучним пољем

Комбинација нове технологије хемијских реакција и побољшања ултразвучног поља је још један потенцијални правац развоја у области ултразвучне хемије.На пример, суперкритична течност се користи као медијум, а ултразвучно поље се користи за јачање каталитичке реакције.На пример, суперкритични флуид има густину сличну течности, а коефицијент вискозности и дифузије сличан гасу, што чини његово растварање еквивалентним течности, а капацитет преноса масе еквивалентним гасу.Деактивација хетерогеног катализатора може се побољшати коришћењем добре растворљивости и дифузионих својстава суперкритичне течности, али је несумњиво шлаг на торту ако се ултразвучно поље може користити за његово јачање.Ударни талас и микро млаз генерисани ултразвучном кавитацијом могу не само да у великој мери побољшају суперкритичну течност за растварање неких супстанци које доводе до деактивације катализатора, играју улогу десорпције и чишћења и одржавају катализатор активним дуго времена, већ такође играју улогу улога мешања, која може да распрши реакциони систем и учини брзину преноса масе хемијске реакције суперкритичне течности на виши ниво.Поред тога, висока температура и висок притисак на локалној тачки формирани ултразвучном кавитацијом ће бити погодни за пуцање реактаната у слободне радикале и у великој мери убрзати брзину реакције.Тренутно постоји много студија о хемијској реакцији суперкритичне течности, али мало студија о побољшању такве реакције ултразвучним пољем.

5. примена ултразвука велике снаге у производњи биодизела

Кључ за припрему биодизела је каталитичка трансестерификација глицерида масних киселина са метанолом и другим алкохолима са ниским садржајем угљеника.Ултразвук очигледно може ојачати реакцију трансестерификације, посебно за хетерогене реакционе системе, може значајно побољшати ефекат мешања (емулзификације) и промовисати реакцију индиректног молекуларног контакта, тако да је реакција првобитно била потребна да се изведе под условима високе температуре (високог притиска). може се завршити на собној температури (или близу собне температуре), и скратити време реакције.Ултразвучни талас се не користи само у процесу трансестерификације, већ иу одвајању реакционе смеше.Истраживачи са Државног универзитета Мисисипија у Сједињеним Државама користили су ултразвучну обраду у производњи биодизела.Принос биодизела је премашио 99% у року од 5 минута, док је конвенционалном систему шаржног реактора требало више од 1 сата.