超聲波乳化 分散 攪拌 剝離 實驗級
超聲波在液體里的分散作用,主要是超聲空化效應。采用超聲波分散,可不需要使用分散劑,在許多場合。超聲波分散可以得微米甚至是納米粒子。當超聲振動傳遞到液體中時,由于聲強很大,會在液體中激發(fā)很強的空化效應,從而在液體中產生大量的空化氣泡。隨著這些空化氣泡產生和爆破,將產生微射流,進行將液體重大的固體顆粒擊碎。同時由于超聲波的振動和分散作用,使固液更加充分的混合,對大部分化學反應起到促進作用。
分散前分子結構 分散后分子結構
超聲分散液體效應:
①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節(jié)處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在和材料中傳播時,由于超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化(見和)。
②空化作用。超聲波作用于液體時可產生大量小氣泡。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶于液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞,稱為空化。內為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓,同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷,并在氣泡內因放電而產生發(fā)光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。
③熱效應。由于超聲波使物質產生振動,被介質吸收時能產生熱效應。
④化學效應。超聲波的作用可促使發(fā)生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理后產生過氧化氫;溶有氮氣的水經超聲處理后產生亞硝酸;染料的水溶液經超聲處理后會變色或退色。這些現象的發(fā)生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他的水溶液經超聲處理后,特征吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結構發(fā)生了改變。
超聲波乳化 分散 攪拌 剝離 實驗級