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超聲波萃取機(jī)的工作原理

閱讀:1328      發(fā)布時(shí)間:2019-10-14
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超聲波萃取設(shè)備

    超聲波萃取是利用超聲波輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化應(yīng)效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)、擾動(dòng)效應(yīng)、高的加速度、乳化、擴(kuò)散、擊碎和攪拌作用等多級(jí)效應(yīng),增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度,增加溶劑穿透力,從而加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑,促進(jìn)提取的進(jìn)行

    超聲波萃取利用超聲波輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化應(yīng)效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)、擾動(dòng)效應(yīng)、高的加速度、乳化、擴(kuò)散、擊碎和攪拌作用等多級(jí)效應(yīng),增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度,增加溶劑穿透力,從而加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑,促進(jìn)提取的進(jìn)行。

 

超聲波萃取-原理

    超聲波是一種彈性機(jī)械振動(dòng)波,與電磁波本質(zhì)上不同。因?yàn)殡姶挪ㄔ谡婵罩袀鞑?,而超聲波必須在介質(zhì)中傳播,穿過介質(zhì)時(shí),形成膨脹和壓縮的全過程。

    在液體中,膨脹過程形成負(fù)壓。如果超聲波能量足夠強(qiáng),膨脹過程會(huì)在液體中生成氣泡或?qū)⒁后w撕裂成很小的空穴。這些空穴瞬間閉合,閉合時(shí)產(chǎn)生高達(dá)3000MPa的瞬間壓力,稱為空化作用,整個(gè)過程在400μs內(nèi)完成。

    空化作用細(xì)化物質(zhì)以及制造乳液,加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑,提高提取率。除空化作用外,超聲波的許多次級(jí)效應(yīng)也都利于目標(biāo)成分的轉(zhuǎn)移和提取。

    成穴現(xiàn)象的重要意義在于氣泡破裂時(shí)發(fā)生的反應(yīng)。一些點(diǎn)位,氣泡不再吸收超聲波能量,而產(chǎn)生內(nèi)爆。氣泡或空穴里的氣體和蒸汽快速絕熱壓縮,產(chǎn)生*的溫度和壓力。

    氣泡體積相對(duì)液體總體積來說極微,因此產(chǎn)生的熱量瞬間散失,對(duì)環(huán)境條件不會(huì)產(chǎn)生明顯影響,空穴泡破裂后的冷卻速度估計(jì)約為10℃/s。

    超聲空穴提供能量和物質(zhì)間*的相互作用,產(chǎn)生的高溫高壓能導(dǎo)致游離基和其它組份的形成。

    純液體中,空穴破裂時(shí),由于周圍條件相同,因此總保持球形;然而緊靠固體邊界處,空穴的破裂是非均勻的,產(chǎn)生高速液體噴流,使膨脹氣泡的勢能轉(zhuǎn)化成液體噴流的動(dòng)能,在氣泡中運(yùn)動(dòng)并穿透氣泡壁。

    噴射流在固體表面的沖擊力非常強(qiáng),能讓沖擊區(qū)造成極大的破壞,從而產(chǎn)生高活性的新鮮表面。破裂氣泡形變在表面上產(chǎn)生的沖擊力比氣泡諧振產(chǎn)生的沖擊力要大數(shù)倍。

    超聲波的上述效應(yīng),從不同類型的樣品中提取各種目標(biāo)成份是非常有效的

    施加超聲波,在有機(jī)溶劑和固體基質(zhì)接觸面上產(chǎn)生的高溫、高壓,加之超聲波分解產(chǎn)生的游離基的氧化能等,從而提供了高的萃取能。

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