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超声波分散和解聚
超声波分散的一个重要应用是将液体中的固体可以进行分散和解聚。超声波空化会产生高剪切力,将颗粒团聚体分解成单个分散粒子。
工作原理:
超声波是破坏细胞结构的一种有效手段。该效应可用于提取细胞内的物质。例如,从细胞基质中提取淀粉。超声波在暴露的液体中产生交替的高压和低压。在低压循环期内,超声波在液体中产生真空小气泡,在高压循环过程中真空小泡剧烈的破裂,这种显现被称为空化。空化气泡的内爆引起强烈的流体动力剪切力。剪切力可以将纤维,纤维状的材料分解成细胞颗粒并破坏细胞壁的结构。这将细胞内的物质,如淀粉和糖释放到液体中。除此之外,细胞壁材料被破碎成小碎片。根据所采用的超声波参数,超声波对细胞有破坏性或建设性影响,取决于所使用的超声参数。
高强度超声波分散技术是以上技术的有效替代方法。当超声波传入液体时,液体介质中的超声波会产生交替的高压(压缩)和低压(稀释)循环。将机械应力用于吸引使用粒子聚和的静电力(如范德华力)。液体中的超声波空化引起高达1000km/h (约600mph)的高速液体射流。这样的射流在颗粒之间以高压挤压液体,并将他们彼此分离开,较小的颗粒随着液体喷射而加速并高速碰撞。这使得超声波成为分散和解聚的有效手段,同时也用于微米和亚微米级尺寸颗粒的研磨和细磨。
易于扩展
与其他分散技术不同,超声波分散可以很容易从实验室级设备扩展到工业生产,实验室测试将允许准确的选择所需的设备尺寸。当用于最终规模化生产时,超声波分散的过程和效果与实验室测试结果一样。