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超聲波分散

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發(fā)表時(shí)間:2024-05-29 10:53網(wǎng)址:http://m.ecologycryptos.com/h-nd-310.html

  功率超聲在液體中最突出的而為人們廣泛知曉的作用是分散效應(yīng)。其中包括超聲乳化、超聲粉碎、超聲凝膠的液化、超聲液體的霧化和超聲清洗等。

  超聲波在液體里的分散作用,完全依賴液體的空化效應(yīng)。但若聲波強(qiáng)度低于空化閥或故意抑制空化,則空化不會(huì)產(chǎn)生。超聲波分散歸根到底就是借助于“空化”的基本機(jī)理。

  采用超聲分散,可不需要使用乳化劑,在許多場合超聲波乳化可以得到1μm以下的粒子。這種優(yōu)質(zhì)乳劑的生成,主要是由于分散工具附近的超聲波強(qiáng)力空化作用所形成的結(jié)果。


超聲波分散

超聲波分散的使用范圍:

  采用超聲分散,可不需要使用乳化劑,在許多場合.超聲乳化可以得到1μm以下的粒子。這種優(yōu)質(zhì)乳劑的生成,主要是由于分散工具附近的超聲波強(qiáng)力空化作用所形成的結(jié)果。

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  超聲波分散在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用:如食品、化妝品、醫(yī)藥、化學(xué)等。

超聲波在食品分散中的應(yīng)用大體可以分為:液-液系分散(乳劑)、固-液系分散(懸浮體)、氣-液系分散三種情況。

  液-液系分散(乳劑):如將酥油乳化,制成高級乳糖;醬汁制造時(shí),原料的分散等。

  固-液系分散(懸浮體):如粉乳劑的分散等。

  氣-液系分散:如碳酸化合物飲料水的制造,可采用CO2吸收法改進(jìn),從而使穩(wěn)定性提高。

  超聲分散還可用于納米材料的制備,用于食品樣品檢測分析,如用超聲分散液相微萃取技術(shù)對牛奶樣品中痕量雙盼進(jìn)行提取和富集。

  利用超聲分散結(jié)合高壓蒸煮的物理改性方式對香蕉皮粉進(jìn)行前處理,然后用淀粉酶、蛋白酶酶解香蕉皮粉。與未經(jīng)前處理而單純用酶處理所得的不溶性膳食纖維(IDF)比較,經(jīng)過前處理后所得的lDF待水力、結(jié)合水力、持泊力和溶脹性都明顯提高。

  利用薄膜超聲分散法制備茶多盼脂質(zhì)體可以提高茶多酷的生物利用率,而且制備的茶多盼脂質(zhì)體產(chǎn)品穩(wěn)定性良好。

利用超聲分散固定化脂肪酶,隨著超聲分散時(shí)間的不斷延長,固載率不斷增大,45min后增長緩慢;固載酶隨著超聲分散時(shí)間的延長,其活性逐漸增大,在45min時(shí)達(dá)到最大值,隨后開始減小,可見酶活性會(huì)受到超聲分散作用時(shí)間的影響。


超聲波分散和解聚

  • 超聲波分散的一個(gè)重要應(yīng)用是將液體中的固體可以進(jìn)行分散和解聚。超聲波空化會(huì)產(chǎn)生高剪切力,將顆粒團(tuán)聚體分解成單個(gè)分散粒子。

傳統(tǒng)的分散技術(shù)

  • 將粉末混合到液體中制備各種產(chǎn)品(如油漆,油墨,洗發(fā)劑,飲料或拋光介質(zhì))的常見方法。單個(gè)粒子通過各種物理和化學(xué)性質(zhì)的吸引力結(jié)合在一起(包括范德華力和液體表面張力),對于較高粘度的液體如聚合物或樹脂效果更加明顯。必須克服這樣的吸引力才能將顆粒解聚和分散到液體介質(zhì)中。機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)用可以破壞顆粒的團(tuán)聚,同時(shí)液體被壓向顆粒之間。 通常使用不同的技術(shù)將粉末分散在液體中。這包括高壓均質(zhì)器,攪拌器珠磨機(jī),噴射沖擊式磨機(jī)和轉(zhuǎn)子-定子式混合器。






  • 高強(qiáng)度超聲波分散技術(shù)是以上技術(shù)的有效替代方法。當(dāng)超聲波傳入液體時(shí),液體介質(zhì)中的超聲波會(huì)產(chǎn)生交替的高壓(壓縮)和低壓(稀釋)循環(huán)。將機(jī)械應(yīng)力用于吸引使用粒子聚和的靜電力(如范德華力)。液體中的超聲波空化引起高達(dá)1000km/h (約600mph)的高速液體射流。這樣的射流在顆粒之間以高壓擠壓液體,并將他們彼此分離開,較小的顆粒隨著液體噴射而加速并高速碰撞。這使得超聲波成為分散和解聚的有效手段,同時(shí)也用于微米和亞微米級尺寸顆粒的研磨和細(xì)磨。

任何規(guī)模的分散


  • 實(shí)驗(yàn)級超聲波分散解設(shè)備可用于處理從1.5毫升到約2L體積的液體。工業(yè)級超聲波分散設(shè)備用于生產(chǎn)和開發(fā),處理從0.5L到大約2000 L體積的液體。

易于擴(kuò)展

  • 與其他分散技術(shù)不同,超聲波分散可以很容易從實(shí)驗(yàn)室級設(shè)備擴(kuò)展到工業(yè)生產(chǎn),實(shí)驗(yàn)室測試將允許準(zhǔn)確的選擇所需的設(shè)備尺寸。當(dāng)用于最終規(guī)模化生產(chǎn)時(shí),超聲波分散的過程和效果與實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果一樣。

超聲波清洗到位

  • 超聲波是眾所周知的清潔應(yīng)用,如表面,部分清潔。用于分散應(yīng)用的超聲波強(qiáng)度比典型的超聲波清洗強(qiáng)度要高得多。當(dāng)設(shè)計(jì)到超聲波裝置的濕潤部分清潔時(shí),可以使用超聲波振動(dòng)來輔助沖洗和清潔。



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