超声波的机械作用可软化组织,增强渗透,提高代谢,促进血液循环,刺激神经系统和细胞功能,因此具有超声波独特的***意义。
物理效应
超声的机械效应可促发若干变化。实践证明一些物理效应往往是上述效应的继发效应。TS-C型***机通过物理效应继发出下列五大作用:
弥散作用:超声波可以提高生物膜的通透性,超声波作用后,细胞膜对钾,钙离子的通透性发生较强的改变。从而增强生物膜弥散过程,促进物质交换,加速代谢,改善组织营养。 也形成了局部的高温高压,从而产生了超声的粉碎、乳化作用。安徽定制超声波乳化
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。山东销售超声波乳化处理设备超声波乳化的加工过程中可能会出现物料泄漏等问题,需要注意安全防范。
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。
超声效应:当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生变化,从而产生一系列力学的、电磁学的超声效应,包括以下两种效应:
①机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时,由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化。
②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡而不断长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高压,同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产***光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。 超声波乳化设备通常由超声波发生器、变幅器、功率放大器、电源等组成。
在超声乳化过程中,溶液温度适当的升高会导致溶液界面张力和粘度的降低,使其更容易混合,并且会使空化气泡的数量增加。这些趋势对整个乳化过程是非常有利的。然而,温度的持续不断升高对乳化的影响也可能是有害的:空化的核数会伴随温度增加而增加,气泡内部的气压也随之增加,从而产生冲击波的衰减并产生大量气泡。这会降低气泡内爆时达到的最大压力。由于气泡中蒸发的数量增加,气泡的破裂会变得不那么剧烈,这会导致剪切力和乳化效率降低。超声波乳化可以提高物料的溶解度和生物利用度。安徽定制超声波乳化
超声波乳化可以将油水混合物转化为稳定的乳状液,便于储存和运输。安徽定制超声波乳化
通常,超声乳化时间的增加会导致分散相液滴的尺寸减小。随着时间的增加,溶液中超声波能量的量也增加,导致破裂的液滴数量增加和乳液液滴的尺寸减小。但是,超过一定的处理时间,即超过比较好处理时间,由于高液滴浓度的普遍存在和液滴之间的碰撞,会将较小的液滴聚结成较大的液滴。
与传统的乳化技术和设备不同,超声乳化的好处是显而易见的。
根据分散相的液滴大小,乳液可分为微乳液(10–100 nm),纳米乳液(100–1000 nm)和**液(0.5–100μm)。超声是一种有效的减小分散液和乳液粒径的方法。超声波乳化设备能够获得小粒径(*0.2–2μm)和窄液滴尺寸分布(0.1–10μm)的乳液,使用乳化剂还可将乳液的浓度提高30%至70%。 安徽定制超声波乳化