Sistem de procesare a lichidelor cu ultrasunete
Sonochimia cu ultrasunete este cauzată de fenomenul de cavitație. În chimie, cavitația se referă la formarea, creșterea și implozia de bule mici. Bulele de cavitație sunt compuse dintr-un ciclu de compresie până la expansiune. Când ultrasunetele trece printr-un lichid, îl comprimă și îl extinde în mod continuu. Ultrasunetele de mare intensitate furnizează energia necesară dispersării fazei lichide. Când se atinge presiunea maximă, ruperea lichidului are loc în punctul de coeziune mai slabă. După această ruptură, în punctul de rupere a apărut suprapresiune și s-au găsit unele cavități. În aceste goluri, gazul dizolvat în lichid explodează sub formă de bule după o perioadă scurtă de timp. În timpul ruperii bulelor se generează o presiune foarte mare, aproximativ 1000 de atmosfere. Tratamentul cu ultrasunete poate genera condiții fizice și chimice extreme în lichide, care pot fi aplicate în extracție, zdrobire și amestecare, emulsionare, dispersie și agitare, despaumare și degazare etc.
Extracţie
Extracția cu ultrasunete este o tehnică care utilizează ultrasunete de înaltă{0}frecvență pentru a separa și extrage substanțele. Extracția cu ultrasunete generează impulsuri ultrasonice cu o frecvență de peste 20 kHz prin oscilații de-frecvență înaltă, care provoacă vibrații mecanice rapide ale moleculelor de solvent, crescând astfel capacitatea de difuzie și dizolvare a solventului. Undele ultrasonice descompun peretele celular și membrana, eliberând componente valoroase în interiorul celulei, perturbând în același timp interacțiunile dintre compuși, îmbunătățind solubilitatea și eficiența extracției acestora. După o anumită perioadă de radiație ultrasonică, compusul sau ingredientul activ dorit poate fi extras
Dispersia
Sistemul de dispersie cu ultrasunete este o tehnologie care utilizează unde sonore de-frecvență înaltă (de obicei peste 20 kHz) pentru a obține o dispersie fină a substanțelor. Este utilizat pe scară largă în industria chimică pentru procese precum emulsionarea, dispersia suspensiei și degazarea. Dispersie stabilă de pigmenți, acoperiri și cerneluri; Industria alimentară: utilizată pentru dispersia fină a proteinelor, amidonului și a altor materii prime pentru a îmbunătăți textura și gustul; Industria farmaceutică: utilizată pentru prepararea și dispersarea medicamentelor, capsulelor medicale etc; Prelucrarea materialelor: tratarea prin dispersie a materialelor sub formă de pulbere, cum ar fi metalele și ceramica, pentru a îmbunătăți activitatea de reacție și proprietățile de sinterizare; Guvernarea mediului: eliminarea dispersiei în tratarea apelor uzate și tratarea gazelor de eșapament.
Emulsionare
Emulsificarea cu ultrasunete este o tehnică care utilizează energie ultrasonică de-înaltă frecvență pentru a sparge structura moleculară a substanțelor lichide sau solide și a forma o emulsie. Această metodă este de obicei folosită pentru a prepara emulsii, suspensii, spray-uri și alte produse.
Tehnologia de emulsionare cu ultrasunete este utilizată pe scară largă în industrii precum cosmetică, farmaceutică, alimentară, acoperiri, etc. Are avantajele unei operațiuni simple, consum redus de energie, particule fine de produs și o bună stabilitate a emulsiei. Odată cu dezvoltarea ulterioară a tehnologiei, emulsionarea cu ultrasunete a fost aplicată din ce în ce mai mult în domenii precum pregătirea de noi materiale și biomedicina.
Degazare
Tratamentul de degazare cu ultrasunete este o metodă care utilizează proprietățile fizice ale ultrasunetelor pentru a genera microjeturi, regiuni cu energie înaltă-și unde de presiune acustică în lichide, determinând ruperea rapidă a bulelor din lichid și eliberarea gazului, atingând astfel scopul de a spuma și degazare.
Tratamentul de degazare cu ultrasunete se aplică în principal la: industria petrolieră: eliminarea spumei generate în procesul de separare a petrolului și gazelor, îmbunătățirea recuperării petrolului și a gazelor și eficiența producției; Industria chimică: eliminați spuma din ibricul de reacție și conducte, îmbunătățiți randamentul și calitatea produsului; Industria farmaceutică: eliminați spuma în procesul de producție a soluțiilor medicamentoase, îmbunătățiți puritatea și concentrația soluțiilor medicamentoase; Industria alimentară: eliminați spuma în timpul fermentației și îmbunătățiți gustul și calitatea alimentelor.
Perturbarea celulelor
Disruptor de celule cu ultrasunete, cunoscut și sub numele de instrument de extracție sinergică cu microunde cu ultrasunete, instrument de liză a celulelor cu ultrasunete și pulverizator de nanomateriale ultrasonice. Disruptorul celular cu ultrasunete utilizează efectul de dispersie al ultrasunetelor în lichid pentru a genera cavitație, rupând astfel particulele solide sau țesuturile celulare din lichid.
Pulverizatoarele cu ultrasunete pot fi utilizate pentru a pulveriza celulele animale, celulele vegetale, bacteriile, sporii dentari sau țesuturile. Dispersați pământuri rare și diverse pulberi minerale anorganice; De asemenea, poate accelera viteza de reacție a chimiei, biologiei și fizicii și este un dispozitiv ideal pentru accelerarea degazării lichidelor; În același timp, poate fi configurat cu particule de latex care au dimensiunea de aproape o sutime de micrometru; Se omogenizează amestecul „dificil de amestecat”; Agrega unele substante si precipita altele.
