超聲波具有波長(cháng)短、近似直線(xiàn)傳播、能量容易集中等特點(diǎn)。超聲波可以提高化學(xué)反應速率,縮短反應時(shí)間、提高反應的選擇性;而且還能夠激發(fā)在沒(méi)有超聲波存在時(shí)不能發(fā)生的化學(xué)反應。超聲波分散是將需處理的顆粒懸浮體直接置于超生場(chǎng)中,用適當頻率和功率的超聲波加以處理,是一種強度很高的分散手段。
聚焦式超聲波分散機利用超聲波粉碎不溶固體(或液體)的物理機制一般認為是超聲空化效應。超聲空化效應是指在強超聲波作用下,液體內會(huì )產(chǎn)生大量的氣泡,小氣泡將隨著(zhù)超聲振動(dòng)而逐漸生長(cháng)和增大,然后又突然破滅和分裂,分裂后的氣泡又連續生長(cháng)和破滅。這些小氣泡急速崩潰時(shí)在氣泡內產(chǎn)生了高溫高壓,且因氣泡周?chē)囊后w高速沖入氣泡而在氣泡附近的液體中產(chǎn)生了強烈的局部激波,也形成了局部的高溫高壓,從而產(chǎn)生了超聲的粉碎、乳化作用。
聚焦式超聲波分散機主要包括超聲波換能器、超聲波變幅桿、超聲波工具頭用于產(chǎn)生超聲波振動(dòng),并將此振動(dòng)能量向液體中發(fā)射,產(chǎn)生高頻高功率電流,驅動(dòng)超聲波振動(dòng)部件工作。超聲波發(fā)生器的功率可調,以適應不同的工作狀態(tài)。發(fā)生器內還可根據需要集成有時(shí)序控制器,設定控制超聲波發(fā)振時(shí)間和間歇時(shí)間,超聲波破乳設備主要包括超聲波換能器、超聲波變幅桿、超聲波工具頭用于產(chǎn)生超聲波振動(dòng),并將此振動(dòng)能量向液體中發(fā)射。超聲波換能器將輸入的電能轉換成機械能表現形式是換能器在縱向作來(lái)回伸縮運動(dòng),振幅一般在幾個(gè)微米。超聲波變幅桿由于超聲波換能器產(chǎn)生的振幅不夠需要連接超聲波變幅桿,按設計需要放大振幅,隔離反應溶液和超聲波換能器,同時(shí)也起到固定整個(gè)超聲波振動(dòng)設備的作用。