(1)加速介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。高于20KHz聲波頻率的超聲波的連續(xù)介質(zhì)(例如水)中傳播時(shí),根據(jù)惠更斯波動(dòng)原理,在其傳播的波陣面上將引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)(包括藥材重要效成分的質(zhì)點(diǎn))的運(yùn)動(dòng),使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)獲行巨大的加速度和動(dòng)能。質(zhì)點(diǎn)的加速度經(jīng)計(jì)算一般可達(dá)重力加速度的二千倍以上。由于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質(zhì)點(diǎn)上而使之獲得巨大的加速度和動(dòng)能,迅速逸出藥材基體而游離于水中。(2)空化作用。超聲波在液體介質(zhì)中傳播產(chǎn)生特殊的“空化效應(yīng)”,“空化效應(yīng)”不斷產(chǎn)生無數(shù)內(nèi)部壓力達(dá)到上千個(gè)大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產(chǎn)生微觀上的強(qiáng)大沖擊波作用在中藥材上,使其中藥材成分物質(zhì)被“轟擊”逸出,并使得藥材基體被不斷剝蝕,其中不屬于植物結(jié)構(gòu)的藥效成分不斷被分離出來。加速植物有效成份的浸出提取。(3)超聲波的振動(dòng)勻化(Sonication)使樣品介質(zhì)內(nèi)各點(diǎn)受到的作用一致,使整個(gè)樣品萃取更均勻。綜上所述,中藥材中的藥效物質(zhì)在超聲波場(chǎng)作用下不但作為介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)獲得自身的巨大加速度和動(dòng)能,而且通過“空化效應(yīng)”獲得強(qiáng)大的外力沖擊,所以能高效率并充分分離出來。超聲波處理可以用于材料的再生利用,如廢舊物品的粉碎還原等。江西定制超聲波處理
當(dāng)然,仍然有一些參數(shù)還不是很清楚。研究人員提出決定化合物進(jìn)入氣泡的性質(zhì)不是其蒸汽壓而是其疏水性。因此,親水的化合物如苯酚和氯酚可能會(huì)在溶液中或者界面處受到羥基的攻擊。其它的一些疏水性化合物如四氯化碳、苯和氯苯可能主要是在氣泡中熱解。但是,其它的情況也有可能影響降解的位置,也有些情況是一些機(jī)理的互相競(jìng)爭(zhēng)。總之,疏水性化合物和揮發(fā)性化合物易于被超聲波降解,而不揮發(fā)和親水性化合物超聲波是難以降解的。另一種反應(yīng)的機(jī)理是等離子化學(xué)。這與超聲波發(fā)光與光致發(fā)光之間的關(guān)系和光化學(xué)與聲化學(xué)之間的關(guān)系相似。這種等離子的效應(yīng)是由于對(duì)超聲波能量的吸收,從而在氣泡中形成為等離子體。以上提到的假設(shè)可以歸結(jié)為超臨界水的聲化學(xué)反應(yīng)。事實(shí)上許多的研究人員都發(fā)現(xiàn),在氣泡和溶液的界面層存在著超過臨界條件的高溫高壓(647K、22.1MPa),這使得媒介有流體的物理性質(zhì)。這些條件可通過改變?nèi)苜|(zhì)的溶解度和分散度來改善反應(yīng)。但是,超臨界水的界面自由基只有幾毫秒的壽命和幾毫米的范圍。上海智能超聲波處理產(chǎn)品介紹超聲波在建筑材料制造行業(yè)中可用于混凝土構(gòu)件的生產(chǎn)、鋼筋的加工等過程。
超聲處理利用超聲的機(jī)械作用、空化作用、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng),可進(jìn)行超聲焊接、鉆孔、固體的粉碎、乳化、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和進(jìn)行生物學(xué)研究等,在工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個(gè)部門獲得了廣泛應(yīng)用。超聲波清洗清洗的超聲波應(yīng)用原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào),通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì),清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小氣泡,存在于液體中的微小氣泡(空化核)在聲場(chǎng)的作用下振動(dòng),當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí),氣泡迅速增長(zhǎng),然后突然閉合,在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波,在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力,破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中,當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí),油被乳化,固體粒子即脫離,從而達(dá)到清洗件表面凈化的目的。
超聲波由于能產(chǎn)生氣穴,從而能氧化分解傳統(tǒng)方法所不能處理的廢水。這一特性使其在廢水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。一般來說,產(chǎn)生氣穴的方式有四種:超聲波、水力、粒子及光子。其中,利用超聲波產(chǎn)生氣穴和基于這一原理的聲化學(xué)反應(yīng)器引起了人們的***興趣。自上個(gè)世紀(jì)60年代聲化學(xué)發(fā)展以來,用超聲波能量處理工業(yè)和生活污水得到了大量地應(yīng)用。而事實(shí)上,由于人們對(duì)降低有毒污染物的需求越來越來高,超聲波在水處理領(lǐng)域得到了不斷地發(fā)展。許多研究人員在實(shí)驗(yàn)室里利用超聲波反應(yīng)器完成了對(duì)用傳統(tǒng)的方法難以處理的物質(zhì)。超聲波處理可以在不接觸物體的情況下對(duì)其進(jìn)行操作,避免了傳統(tǒng)方法中的機(jī)械磨損和腐蝕等問題。
在反應(yīng)體系中加入媒介氣體對(duì)反應(yīng)的進(jìn)程也有不同程度的影響。研究人員在用超聲波分解二硫化碳時(shí)發(fā)現(xiàn),在不同的氣體媒介中,其反應(yīng)的速率為He>空氣>N2O>Ar。其在He的反應(yīng)體系中的速率是在Ar中的3倍。氣體的影響因素主要是體現(xiàn)在對(duì)聲化氣泡間撞擊上。氣體的許多性質(zhì)都可以影響聲化反應(yīng),如比熱容、熱導(dǎo)率和溶解性。比熱容影響反應(yīng)的效果表現(xiàn)在高比熱容的單原子比低熱容的多原子能產(chǎn)生更高的溫度和壓力。而低熱導(dǎo)率的氣體降低了氣體撞擊熱能的傳遞,從而降低了撞擊的溫度。氣體的溶解度也是一個(gè)影響的因素。氣體的溶解度越大,它就越可能擴(kuò)散到氣穴中。這些溶解的氣體為氣穴的形成提供**。當(dāng)然還有一些其它的因素如時(shí)間、水中干擾物質(zhì)、催化劑(TiO2)等。許多研究表明,無論哪種因素的影響,超聲波反應(yīng)器的經(jīng)濟(jì)性不能忽視。超聲波處理可以用于材料的疏松化處理,改善材料的流動(dòng)性能。湖北超聲波處理工具頭
通過超聲波處理,可以將材料表面的污垢和雜質(zhì)去除干凈。江西定制超聲波處理
超聲波清洗設(shè)備是以超聲波作用于清洗工件,使得附著在工件上的顆粒、油污等隨超聲波的機(jī)械振動(dòng)而脫落或溶解或乳化等,達(dá)到洗凈工件的目的從原理上說,超聲波清洗設(shè)備中**局部應(yīng)該是超聲波的作用。超聲波清洗機(jī)中的超聲波局部分為兩大部件;一個(gè)是超聲波換能器{或稱超聲波振頭)另一個(gè)是超聲波發(fā)生器,超聲波換能器是將超聲波發(fā)生器提供的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng).這篇文章只討論超聲波發(fā)生器,不對(duì)超聲波換能器作討論.超聲波發(fā)生器(以下簡(jiǎn)稱發(fā)生器)實(shí)質(zhì)是一個(gè)功率信號(hào)發(fā)生器,發(fā)生一定頻率的正弦(或類似正弦)信號(hào),超聲波發(fā)生器的發(fā)展與電力電子器件發(fā)展密切相關(guān),一般可分為電子管、模擬式晶體管.開關(guān)式晶體管這幾個(gè)階段,下面分別敘述。江西定制超聲波處理