Peralatan Sonokimia Ultrasonik Apa yang Boleh Digunakan?
Peronggaan ultrasonik:
Apabila cecair dirawat dengan ultrabunyi berintensiti tinggi, gelombang bunyi yang merambat ke dalam medium cecair mencipta kitaran berselang-seli tekanan tinggi (mampatan) dan tekanan rendah (jarang), yang kadarnya bergantung pada frekuensi. Semasa berbasikal tekanan rendah, gelombang ultrasonik berintensiti tinggi mencipta gelembung vakum kecil atau lompang dalam cecair. Apabila gelembung mencapai jumlah yang tidak dapat menyerap tenaga lagi, ia runtuh dengan kuat semasa berbasikal tekanan tinggi, fenomena yang dikenali sebagai "peronggaan." Semasa letupan, suhu yang sangat tinggi (kira-kira 5,000K) dan tekanan (kira-kira 2,000 atm) akan dicapai secara setempat. Keruntuhan buih peronggaan juga mengakibatkan pancutan cecair dengan halaju sehingga 280 m/s, dan daya ricih yang terhasil secara mekanikal mengacau cecair untuk mencampurkan bahan tindak balas secara menyeluruh.
Oleh itu, dengan kesan peronggaan gelombang ultrasonik dalam cecair, peralatan sonokimia ultrasonik boleh digunakan untuk pengekstrakan, penghancuran, pencampuran, pengemulsi, penyebaran, kacau, penyahbuih dan penyahgas, dan mempercepatkan tindak balas.
1. Penyerakan
Penyerakan ultrasonik adalah berdasarkan cecair sebagai medium, dan getaran ultrasonik frekuensi tinggi ditambah kepada cecair. Oleh kerana ultrasound adalah gelombang mekanikal, ia tidak diserap oleh molekul dan menyebabkan gerakan getaran molekul semasa penyebaran. Di bawah kesan peronggaan, iaitu, di bawah kesan tambahan suhu tinggi, tekanan tinggi, mikro-jet, dan getaran kuat, jarak antara molekul meningkatkan jarak purata mereka disebabkan oleh getaran, yang akhirnya membawa kepada pemecahan molekul. Tekanan serta-merta yang dikeluarkan oleh ultrasound memecahkan daya van der Waals antara zarah, menjadikannya kurang berkemungkinan zarah akan berkumpul bersama. Berbanding dengan kaedah penyebaran konvensional, teknologi penyebaran ultrasonik mempunyai kecekapan tinggi dan masa yang singkat. Terdapat aplikasi dalam pembuatan graphene, bahan nano, minyak dan cat.
2. Pengemulsian
Di bawah tindakan tenaga ultrasonik, dua atau lebih cecair tidak larut dicampurkan bersama, dan satu cecair tersebar secara seragam dalam cecair lain untuk membentuk cecair seperti emulsi. Proses ini dipanggil pengemulsi ultrasonik. Ciri terbesar pengemulsi ultrasonik ialah tiada pengemulsi diperlukan. Di samping itu, pengemulsi ultrasonik boleh mengawal jenis emulsi, emulsi yang terbentuk adalah lebih stabil, dan ada yang stabil selama beberapa bulan hingga lebih daripada setengah tahun; emulsi yang disediakan mempunyai kepekatan yang tinggi, kepekatan emulsi tulen boleh melebihi 30 peratus, dan pengemulsi tambahan boleh mencapai 70 peratus; Fakoemulsifikasi juga boleh menyediakan emulsi yang tidak boleh disediakan dengan kaedah konvensional. Sebagai contoh, kaedah pencampuran biasa hanya boleh menghasilkan 5 peratus emulsi parafin dalam air, manakala ia adalah luar biasa bahawa 20 peratus emulsi parafin boleh dihasilkan di bawah tindakan medan ultrasonik berkuasa. Keupayaan pengemulsi peralatan pengemulsi ultrasonik di makmal telah terkenal dan digunakan untuk masa yang lama, dan ia digunakan dalam industri untuk pengemulsi kecekapan tinggi pengeluaran besar-besaran di loji pengeluaran, seperti kosmetik dan produk penjagaan kulit, salap farmaseutikal. , cat, pelincir dan bahan api dll.
