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超声波均质设备的工作原理,让你一次性看懂
点击次数:55 发布时间:2020-11-09
   超声波均质设备的工作原理,让你一次性看懂
  超声波均质设备在工作时产生高频高功率电流,驱动超声波振动部件工作。超声波发生器的功率可调,以适应不同的工作状态。发生器内还可根据需要集成有时序控制器,设定控制超声波发振时间和间歇时间。
  超声在生物化学中的早应用应当是用超声来粉碎细胞壁,以释放出其内容物。随后的研究表明,低强度超声可以促进生化反应过程,如用超声照射液体营养基可增加藻类细胞的生长速度,从而使这些细胞产生蛋白质的量增加3倍。
  超声波均质设备的工作原理是什么呢?
  空化作用是超声波在介质中传播时,液体中分子的平均距离随着分子的振动而变化,当其超过保持液体作用的临界分子间距时,即形成空化现象。超声波空化作用分2种形式,稳态空化(频率200~500kHz,声强<10W/cm 2)和瞬态空化(频率20 ~100kHz,声强>10W/cm 2)。稳态空化在较低声强作用下即可发生,气泡在负压半周期内缓慢膨胀,在正压半周期内缓慢收缩但不致破裂,气泡做周期性的、非线形的振荡运动。
  稳态空化气泡寿命相对较长,空化程度较为缓和,对介质微环境的影响较小;瞬态空化绝热收缩至膨胀瞬间,泡内可产生高温高压,破坏细胞结构或破碎细胞,使酶失活。瞬态空化程度剧烈,使介质形成多个局部极端的物理化学环境,对介质微环境有较大影响。瞬态空化正是以这种特殊的能量形式加速了某些化学反应,又为某些反应启动了新的通道。
  由超声波发生器所发出的高频振荡讯号,通过换能器转换成高频机械振动而传播到介质中,超声波在溶液中疏密相间地向前辐射,当声波的压强达到一定的大气压时,产生数以万计的微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合。这种现象称为超声“空化作用”。
  空化作用可用于促进化学反应,粉碎液内悬浮物,制造乳剂,杀灭细菌,或清洗机件等。超声波均质设备就是利用超声波在液体中的空化作用达到物料均匀分散的效果。超声波的均质效果不仅与功率密度有关,而且与超声频率及超声处理的时间有关。在适当的超声频率下,在一定的时间内可以用小的功率密度达到理想的分散效果。
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