SONOCHIMIE

La sonochimie est une branche de la chimie qui permet de réaliser, grâce à l'énergie acoustique des ultrasons, des transformations physiques et chimiques.

Les ultrasons sont des ondes mécaniques (acoustiques), non électromagnétiques, de fréquence comprise entre 20 et 100 kHz. En regard des valeurs des fréquences concernées, ils ne sont pas absorbés par la matière. Ils mettent en jeu le phénomène dit de cavitation.

La propagation d'une onde dans un milieu liquide n'est pas continue et entraîne une succession de compressions et de dépressions autour d'une valeur moyenne. L'organisation du milieu est perturbée par l'onde, qui va jusqu'à provoquer la rupture de cohésion du milieu.

Il y a développement de bulles, dites de cavitation, qui se développent jusqu'à leur implosion selon le phénomène « d'implosion cavitationnelle ». Celui-ci donne lieu à des effets mécaniques et chimiques aux nombreuses applications. De l'effet des ultrasons résultent des températures très localisées (à l'échelle microscopique) de l'ordre de 5 000 K, des pressions très élevées (de l'ordre de 1 000 atmosphères) ou encore des champs électriques très intenses (environ 10¹¹ V/m). Ces effets de cavitation donnent lieu à de multiples développements en sonochimie, soit en milieu hétérogène liquide-liquide en favorisant l'émulsification (par exemple pour la fabrication de la mayonnaise ou la formation d'émulsions stables de mercure dans l'éther), soit en milieu hétérogène solide-liquide en provoquant la division des particules solides ou un décapage des surfaces, soit encore en milieu homogène en favorisant les réactions radicalaires ou de transferts monoélectroniques.

À l'heure actuelle, les procédés utilisant les ultrasons donnent lieu à de nombreux débouchés en matière de chimie propre (ou chimie verte), notamment utilisés en matière de dépollution des sols ou des eaux usées.

— André LOUPY