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超声波在液体媒质中传播时，通过机械作用、空化作用和热作用，产生力学、热学、光学、电学和化学等一系列效应。尤其是高功率的超声波，会产生强烈的空化作用，从而在局部形成瞬时高温，高压、真空和微射流。

超声波技术作为一种物理手段和工具,能够在化学反应常用的介质中产生一系列接近于极端的条件,这种能量不仅能够激发或促进许多化学反应、加快化学反应速度,甚至还可以改变某些化学反应的方向,产生一些令人意想不到的效果和奇迹。一般认为上述现象的发生主要源于超声的机械作用和空化作用，是它们改变了反应的条件和环境的结果。

机械作用——将超声波引入化学反应体系，超声波可使物质作剧烈强迫运动，产生单向力加速了物质的传递、扩散，可代替机械搅拌，能使物质从表面剥离，从而使界面更新。

空化作用——在一些情况下，超声效应的产生则要与空化机制相联系，声空化是指在声波作用下，存在于液体中的微小气泡（空穴）所发生的一系列动力学过程：振荡、扩大、收缩乃至崩溃。在发生空化处，液体局部的状态发生很大的变化，会产生极端的高温和高压。为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应提供了一种新的非常特殊的物理化学环境

催化化学反应——

①高温高压条件有利于反应物裂解成自由基和二价碳，形成更为活泼的反应物种；

②冲击波和微射流对固体表面(如催化剂)有解吸和清洗作用，可清除表面反应产物或中间物及催化剂表面钝化层；

③冲击波可能破坏反应物结构；

④分散反应物系；

⑤超声空蚀金属表面，冲击波导致金属晶格的变形和内部应变区的形成，提高金属的化学反应活性；

⑥促使溶剂深入到固体内部，产生所谓的夹杂反应；

⑦改善催化剂分散性。