什么是超声波“乳化”,有什么作用呢?超声波乳化是指在超声能量作用下,把两种(或两种以上)不互溶液体混合形成分散体系的过程,其中一种液体以液体的形式均匀分布在另一种液体中形成乳液的一个过程。与螺旋桨、胶体、均质机等常规乳化工艺和设备相比,超声波乳化具有良好的乳化质量,乳化液的平均液滴粒径小,液滴粒径分布范围窄,可以是01-10μM或更窄,浓度高,纯乳液浓度可超过30%,乳化剂可高达70%,形成的乳液更稳定(有的稳定数月至半年以上);低能耗;生产效率高;成本低(超声波乳化技术的一个重要特点是可以在有无乳化剂的情况下产生稳定的乳状液),因此在石油、化工、轻工、纺织、医药、冶金、食品、造纸、染料等各个工业部门有着广泛的应用前景。超声波乳化的加工过程中可能会出现物料变质等问题,需要注意原材料的选择和储存条件的问题。江苏国产超声波乳化生产厂家
机械效应
超声在介质中前进时所产生的效应。(超声在介质中传播是由反射而产生的机械效应)它可引起机体若干反应。组织细胞内物质,由于超声的细微按摩,使细胞浆流动、细胞旋转、摩擦、从而产生细胞按摩的作用,也称为“内按摩”,这是超声波***所独有的特性,可以改变细胞膜的通透性,刺激细胞半透膜的弥散过程,促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态,改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。使细胞内部结构发生变化,导致细胞的功能变化,使坚硬的结缔组织延伸,松软。 江苏国产超声波乳化生产厂家超声波乳化的效率受到许多因素的影响,如声波频率、振幅、物料性质等。
超声波的几个主要参数:
波长:在20℃的空气中,λ≤2cm(在实际应用中因为效果相似,通常把λ≤3.4cm,即f≥10KHz的机械波也称为超声波)
波速:在20℃的空气中,v=343m/s,在液体中速度更快,在固体中速度**快
功率密度:定义式为 p=发射功率(W)/发射面积(cm²),通常p≥0.3W/cm²。在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗,其原理可用“空化”现象来解释:超声波在液体中的机械波导致的压强达到一个大气压时,其功率密度为0.35W/cm²,这时超声波的峰值就可达到真空或负压,但实际上无负压存在,因此在液体中产生一个很大的压力,将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超声波反向达到比较大时破裂,由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污垢撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。太小的声强无法产生空化效应。
处理
利用超声的机械作用、空化作用,可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除油、去锅垢、清洗、灭菌等,在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了应用。
清洗
清洗的超声波应用原理是由超声波发生器发出的短波信号,通过换能器转换成短波机械波而传播到介质, 清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的微小气泡,存在于液体中的微小气泡(空化核),当声强达到一定值时,气泡迅速增长,然后突然闭合,在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压力,破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即脱离,从而达到清洗件表面净化的目的。 超声波乳化的产物可以通过改变反应条件来控制其抗氧化性和替代为性。
基础研究
超声波作用于介质后,在介质中产生声弛豫过程,声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过程,并在宏观上表现出对机械波的吸收。通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构,这方面的研究构成了分子声学这一声学分支。普通声波的波长远大于固体中的原子间距,在此条件下固体可当作连续介质。但对波长在300pm以下的特超声波 ,波长可与固体中的原子间距相比拟,此时必须把固体当作是具有空间周期性的点阵结构。点阵的能量是量子化的 ,称为声子(见固体物理学)。特超声对固体的作用可归结为特超声与声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究,以及量子液体——液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域。 超声波乳化可以实现物料的连续生产,提高生产效率。江苏国产超声波乳化生产厂家
超声波乳化可以提高乳液的质量和稳定性,减少使用乳化剂的量。江苏国产超声波乳化生产厂家
其波长比一般声波短得多,因而可以用来切削、焊接、钻孔等。由于其波长短,因而具有许多特点:首先是波长短造成的传播的各向异性,再者由于它波长短,衍射能力差,虽具有良好的各向异性,不过在空气中损耗大,传不远,穿透力比较差,容易散射。工业与医学上常用超声波进行超声探测。超声和次声以及可听声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械波,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声波波长短,在一定距离内可沿直线传播而衍射少,具有良好的各向异性,但相比可听声和次声波其穿透力较差,容易散射。江苏国产超声波乳化生产厂家