超声空化的应用
超声波空化 干燥
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超声波空化干燥全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:超声干燥是一种利用超声波对液体或固体材料进行干燥的技术。
它利用超声波的高频振动,能够在材料内部产生微小气泡,通过气泡的爆破和坍缩,产生局部高温和高压,从而实现对材料的快速、均匀干燥。
超声波干燥技术具有干燥速度快、能耗低、对材料质量影响小等优点,因此在食品加工、医药制造、化工产业等领域得到了广泛应用。
超声波空化干燥是超声干燥技术的一种重要应用方式,通过空化效应使得干燥速度和效率得以进一步提高。
超声波空化干燥的工作原理是利用超声波在液体或固体材料中产生气泡,随后气泡的坍塌释放出的能量瞬间对材料进行加热和干燥。
超声波能够快速传播到材料内部,在材料中形成稳定的空化泡,并且具有极高的空化频率和空化密度,从而使得干燥速度显著提高。
超声波空化干燥技术的优势主要包括以下几个方面:1. 干燥速度快:超声波能够在材料内部形成微小气泡,气泡的瞬间崩裂和坍塌释放出的能量可以瞬间对材料进行加热,因此可以显著提高干燥速度,节约时间成本。
3. 干燥过程温和:超声波空化干燥过程中,对材料的加热是由气泡的坍塌产生的热量传递完成的,因此可以避免对材料产生过热或局部热量集中的问题,保证了材料的质量不受损。
4. 操作简便:超声波空化干燥设备结构简单,操作方便,不需要复杂的控制系统,只需将设备开启即可进行干燥操作,适用于各类材料的干燥处理。
超声波空化干燥技术在食品加工、化工、医药等领域得到了广泛应用。
在食品加工领域,超声波空化干燥可以帮助食品快速干燥,保留食品的营养和口感,提高产品质量。
在医药领域,超声波空化干燥可以帮助药物快速干燥,避免药物因潮湿而受到污染或失效。
在化工领域,超声波空化干燥可以帮助化工原料快速干燥,提高生产效率,降低生产成本。
超声波空化干燥技术以其干燥速度快、干燥效率高、操作简便等优势,成为一种重要的干燥技术,广泛应用于各个工业领域。
随着科学技术的不断进步和超声波技术的不断完善,相信超声波空化干燥技术在未来会有更广阔的应用前景,为各行业的生产和发展带来更多的帮助和支持。
超声波提取空化效应
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超声波提取空化效应嘿,朋友们!今天咱就来聊聊超声波提取空化效应,这可真是个神奇又有趣的玩意儿呢!你想想看啊,超声波就像是一群小精灵,在液体里欢快地蹦跶。
而这其中的空化效应呢,那就是这些小精灵玩出来的大花样!当超声波在液体中传播时,会产生无数微小的气泡,这些气泡可不得了,它们就像一个个小炸弹一样,“嘭”地炸开。
这一炸可不简单呐!这就好比是在微观世界里引发了一场小小的“爆炸狂欢”。
这些小气泡的炸裂会产生强烈的冲击力和局部高温高压。
哎呀呀,就好像是微观世界里的一场激烈战斗,只不过没有硝烟罢了。
这空化效应能干嘛呢?用处可大了去啦!比如说在提取物质的时候,它就像是一把神奇的钥匙,能打开那些原本紧锁着的宝库大门。
一些植物里的有效成分,平时藏得可深了,就像害羞的小孩子。
但有了空化效应,这些成分就不得不乖乖地出来啦。
就拿提取药材里的精华来说吧,传统方法可能需要费好大的劲,还不一定能提取得很干净。
但有了超声波提取空化效应,那就不一样啦!它就像是一个超级厉害的小助手,能快速又高效地把那些精华给揪出来。
你说神奇不神奇?这空化效应就像是一个隐藏在液体里的秘密武器,平时看不到它,但一旦发动起来,那效果绝对让人惊叹!而且啊,它还很灵活呢!可以根据不同的需求来调整参数,就像给这个秘密武器装上不同的配件一样。
想要提取更多?那就把功率调高一点。
想要更温和一点?那就调整一下其他的参数。
简直太方便啦!你再想想,如果没有空化效应,那我们的很多工作得多难进行啊!那些珍贵的成分可能就会一直藏在里面,不被我们发现。
那多可惜呀!所以说啊,超声波提取空化效应真的是个了不起的东西。
它就像是一个默默工作的小英雄,为我们的生活和科学研究带来了那么多的便利和惊喜。
咱可得好好珍惜它,好好利用它,让它为我们创造更多的价值呀!总之,超声波提取空化效应真的是太神奇、太重要啦!大家可别小瞧了它哦!。
空化作用
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空化作用超声波空化作用,就是指液体中的微小气泡核在超声波作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡将迅速膨胀,然后突然闭合,在气泡闭合时产生冲击波,这种膨胀、闭合、振荡等一系列动力学过程称超声波空化。
形成液体介质中由于涡流或超声波的物理作用,液体中的某一区域会形成局部的暂时的负压区,于是在液体介质中产生空化气泡,简称为空穴或气泡。
一定强度的超声波的作用下,液体介质产生的空化气泡,可分为四种类型:接近真空的气泡、含蒸气的气泡、含气体的气泡、蒸气的空化气泡。
根据空化气泡的热力学稳定性,空化气泡还可以分为亚稳气泡和稳定气泡。
接近真空的气泡和含蒸气的空化气泡是亚稳气泡,一般认为是在强度超过10W/cm2的超声被作用下而产生的;而稳定气泡则是在较低强度(2W/ c m2)的超声波作用下所产生的,主要是一些含有气体的空化气泡以及含有气体和蒸气的空化气泡。
空化气泡在超声场的作用下会发生振动,但并不一定就发生溃陷,只有当超声波的频率小子空化气泡振动频率时才会使空化气泡溃陷;反之,当超声波的频率超过空化气泡的振动频率时,空化气泡会进行更为复杂的振动,而不会发生溃陷。
特点空化气泡一旦形成,既有可能重新溶解到液体介质中去,又有可能上浮而消失,或由于空化气泡自身大小的原因,在超声震荡的超声场中随着超声场的相位变化而长大和压缩。
由于超声场是均匀的,在被体介质中间的空化气泡溃陷过程中保持球形。
当液体介质中的微粒太小而不能够紊扰趣声场时,就会形成射流束,这时液体介质中的气泡也是球形溃陷的。
当空化气泡靠近固体的界面处时,固体表面上的空化气泡则发生不对称溃陷,产生直射向固体表面的射流束。
由于溃陷气泡的大部分能由被转化为射流束的动能,使得射流束的速度高达每小时400km。
也即射流束以近乎团体所能承受的力冲击固体表面,这样在固体的表面发生洗涤和孔蚀作用,故也称空化作用为孔蚀作用,这就是进行超声清洗、固-液反应或催化反应等的基础之所在。
超声波空化的原理及应用
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超声波空化的原理及应用1. 超声波空化的原理介绍超声波空化是指将液体中的气泡加热到沸腾温度,从而引发液体的剧烈汽化过程。
其基本原理是通过超声波的作用,将气体形成的微小气泡加热扩大,最终导致空化发生。
2. 超声波空化的应用领域超声波空化在许多领域都有广泛的应用,下面是一些主要的应用领域:•医疗领域–超声波空化在医疗领域中常用于激光手术和无创手术中,可以用于消融肿瘤、治疗靶向肿瘤等。
–超声波空化还可以用于聚焦超声治疗,通过空化效应来达到溶解和消融组织的效果。
•环境领域–超声波空化被广泛应用于水处理领域,特别是饮用水和废水处理方面。
可以通过超声波空化来去除水中的污染物和细菌等。
–超声波空化也可以用于空气净化,可以通过超声波的作用将空气中的有害物质转化为易于过滤的微小颗粒。
•食品加工领域–超声波空化可以用于食品加工中的脱水、浸泡和辅助萃取等过程。
–在蛋白质分离和提取方面,超声波空化可用于提高提取效率,缩短提取时间。
•化工领域–超声波空化在化工领域中有广泛的应用。
可以用于溶剂萃取、气体清洗、速溶性粉末制备等过程。
•生物医药领域–超声波空化可以用于制备生物医药领域的纳米颗粒、微球和微胶囊等。
–在药物传递方面,超声波空化可以实现药物的高效穿透和释放。
3. 超声波空化的工作原理超声波空化的工作原理与声波振荡和气泡尺寸变化密切相关。
下面是超声波空化的工作原理的主要过程:1.超声波传播及气泡产生:超声波在液体中传播时,会产生局部压力变化,形成包含负压区域的声场。
当超声波达到一定强度时,液体中的成核中心会形成气泡。
2.气泡收缩:超声波空化中的气泡在超声波作用下会经历收缩阶段。
在收缩过程中,气泡内部的温度和压力都会上升。
3.温度升高:气泡收缩会导致气泡内部温度升高,当气泡温度达到液体的沸腾温度时,液体会发生剧烈汽化过程。
4.液体空化:超声波空化最终会导致液体中的气泡加热到沸腾温度,从而引发液体的剧烈汽化过程。
4. 超声波空化的优势和挑战超声波空化具有一些明显的优势,但也面临一些挑战:优势: - 高效:超声波空化可以在较短的时间内实现液体的剧烈汽化,提高工作效率。
超声波的空化效应
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超声波的空化效应超声波是一种高频声波,其频率超过人类听觉范围的上限,通常被用于医学、工业和科学研究中。
除了常见的成像和检测应用外,超声波还具有一项特殊的现象,即空化效应。
空化效应是指在超声波传播过程中,液体中的气体被压缩成微小的气泡,形成气泡云,并在适当条件下发生快速坍缩,产生剧烈的冲击波。
本文将详细介绍超声波的空化效应以及其在不同领域中的应用。
超声波的空化效应是由于声波传播时,介质中存在的气体在声压的作用下发生相变。
当超声波传播到液体中时,声压会引起液体中的气体形成气泡。
这些气泡随着声波的传播不断增长,最终形成一个气泡云。
当声压减小或停止作用时,气泡云中的气泡会迅速坍缩,产生高温高压的冲击波。
这种坍缩过程释放出的能量可以用于破坏材料、清洁表面或产生化学反应。
超声波的空化效应在医学领域有广泛的应用。
例如,超声波清洗器可以利用空化效应来清洗和消毒医疗器械。
在清洗过程中,超声波通过产生气泡云,并在气泡坍缩时释放出的冲击波来破坏细菌和污垢。
另外,空化效应还可以用于超声碎石治疗肾结石。
超声波通过产生冲击波来击碎结石,从而减少手术的风险和创伤。
除了医学领域,超声波的空化效应在工业中也有广泛的应用。
例如,超声波清洗技术可以用于清洁汽车零部件、精密仪器和光学元件等。
超声波在清洗过程中能够深入到微小的孔隙和表面凹凸处,从而彻底清除污垢。
此外,空化效应还可以用于材料加工,如超声波焊接、超声波切割和超声波打孔等。
通过利用空化效应产生的冲击波,可以实现高效、精准的加工过程。
在科学研究领域,超声波的空化效应也被广泛应用于实验室条件下的研究。
例如,研究人员可以利用超声波的空化效应来研究气泡的形成和坍缩过程,以及其对周围液体的影响。
这种研究对于了解气泡动力学和液体中的空化现象具有重要意义。
此外,超声波的空化效应还可以用于制备纳米材料、催化反应和生物医学领域的药物输送等。
超声波的空化效应是超声波传播过程中液体中气体发生相变的现象。
超声波技术在化工行业中的应用
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汇报人:XX
目录
超声波技术概述
01
超声波技术在化工行 业中的应用
02
超声波技术对化工行 业的影响
03
超声波技术的未来发 展
04
超声波技术概述
超声波技术的原理
超声波是一种机械波,通过振 动产生压力变化和声压传播
超声波具有方向性、穿透力强、 能量集中等特点
超声波的频率通常在20kHz以 上,人类无法听到
降低能耗和物耗
超声波技术能够提高化学反应效率,减少能源消耗 超声波的空化作用能够强化混合、分散、乳化等过程,降低物料消耗 超声波技术可以应用于物料的干燥、结晶、分离等过程,降低能耗和物耗 超声波技术能够优化生产工艺,提高生产效率,从而降低能耗和物耗
改善产品质量
超声波技术可以检测化工产品的纯度和精度,提高产品质量。 超声波技术可以改善化学反应的效率和均匀性,提高产品质量。 超声波技术可以降低生产过程中的污染和杂质,提高产品质量。 超声波技术可以检测产品的性能和稳定性,提高产品质量。
超声波技术在材料制备中的应用
超声波能够加 速化学反应, 提高材料制备
效率
超声波的空化 作用能够细化 材料颗粒,改
善材料性能
Hale Waihona Puke 超声波可以用 于制备纳米材 料,具有绿色
环保的优势
超声波技术可以 用于实现材料的 均匀混合和分散, 提高材料的均匀
性和稳定性
超声波技术对化 工行业的影响
提高生产效率
超声波技术能够加速化学反应,提高生产效率 降低能耗,节约生产成本 提高产品质量和稳定性 实现连续化生产,提高生产线的自动化水平
超声波技术的应用范围
超声波技术概述
超声波空化及其应用_陈辉
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超声波空化及其应用中国矿业大学机电工程学院(221008)陈辉强颖怀葛长路【摘要】研究了超声波空化的机理及其影响因素,对超声波空化在化学工业、生物医学以及微细粉体材料的制备等方面的应用进行了综述,并指出超声波空化作用将会在微细粉体材料的研制方面发挥巨大的作用。
关键词超声波空化高温高压应用Ultrasonic Cavitation and Its ApplicationAbstract T he mechanics and influencing factors of ult rasonic cavitatio n are inv estigated in this paper.T he applicatio n of ultr aso nic cav itation in chemical industry,bio medicine and pr epar atio ns of super fine par ticles are r ev iew ed.I t po ints out that ultraso nic cav itatio n w ill make full use of development o fKeywords ultr aso nic cav itatio n,hig h temperatur e and pr essure,application中图分类号:T B559文献标识码:A1超声波的原理与性质超声波是指频率高于20kH z,人耳一般听不见的声波。
它在介质中主要产生2种形式的机械振荡,即横向振荡(横波)和纵向振荡(纵波),前者只能于固体中产生,而后者则可在固、液、气体中产生。
由于超声波频率高,波长短,因而在传播过程中具有许多特性[1-2]。
1)定向性好由于超声波的波长比在同样介质中的声波波长短得多,因而衍射现象很不明显,所以传播直进性好,具有很强的定向性,而且频率越高,定向性越好。
超声空化技术在临床中的应用
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超声空化技术在临床中的应用朱新建;朱雪茹;吴若愚;吴宝明【摘要】基于空化物理效应及空化泡辐射声信号光谱分析的超声空化是一种新兴的技术,它与相关造影剂的联合使用在临床中具有安全、高效和可再生的优势,特别是在计划治疗和监控治疗中存在着巨大潜力.本文对超声空化技术在临床诊断、溶栓、治疗和止血等方面做一综述,并对其在临床医学中的发展进行了展望.%Ultrasonic cavitation technology is an emerging technology in biomedicine based on physical effects of cavitation and the spectral analysis of the acoustic signal radiated by the cavitating microbubbles.With the cooperation of the related contrastagents,ultrasonic cavitation technology has the advantages ofsafety,efficacy and reproducibility in clinical medicine,especially in treatment plan and monitor.The description of ultrasonic cavitation technology in clinical diagnosis,thrombolysis,treatment and hemostasis is reviewed in this paper.Furthermore,an expectation is also made about its use in clinical medicine.【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】5页(P106-110)【关键词】超声空化;超声微泡;空化成像;声信号;溶栓;止血【作者】朱新建;朱雪茹;吴若愚;吴宝明【作者单位】第三军医大学大坪医院野战外科研究所创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室,重庆400042;第三军医大学大坪医院野战外科研究所创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室,重庆400042;重庆大学通信工程学院,重庆400044;第三军医大学大坪医院野战外科研究所创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室,重庆400042;第三军医大学大坪医院野战外科研究所创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室,重庆400042【正文语种】中文【中图分类】R318.04所谓超声空化是指液体中的微小泡核在超声波作用下被激发,体积经历振荡、压缩、膨胀和崩溃闭合等一系列动力学过程。
超声的空化效应
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超声的空化效应
超声的空化效应是指在超声波传播过程中,当声波在液体中传播时,由于液体中存在气泡或其他气体空腔,声波会引起气泡的膨胀和收缩,导致气泡内部压力的变化,最终导致气泡破裂的现象。
这种现象被称为超声的空化效应。
超声的空化效应在医学、工业、军事等领域都有广泛的应用。
在医学领域,超声的空化效应被用于治疗肿瘤和其他疾病。
在工业领域,超声的空化效应被用于清洗、去除污垢和氧化物。
在军事领域,超声的空化效应被用于破坏敌方装备和设施。
超声的空化效应是一种非常复杂的物理现象。
在液体中存在气泡或其他气体空腔时,超声波会引起气泡内部压力的变化。
当气泡内部压力低于液体中的蒸汽压时,气泡内部就会产生蒸汽,形成一个气体环境。
当气泡内部压力高于液体中的蒸汽压时,气泡内部就会塌陷,形成一个液态环境。
这个过程不断重复,最终导致气泡破裂。
超声的空化效应是一种非常强大的物理现象。
它可以产生高达1000个大气压以上的压力,对物体造成极大的破坏。
因此,
在使用超声的空化效应时需要非常小心谨慎,以避免不必要的损失和伤害。
总之,超声的空化效应是一种非常重要的物理现象,在医学、工业、军事等领域都有广泛的应用。
虽然它非常强大,但也需要小心谨慎地使用,以避免不必要的损失和伤害。
超声空化技术在纳米乳剂制备中的应用进展

㊀基金项目:黑龙江省博士后科研启动基金(No.LBH-Q20104)ꎻ2019年度哈尔滨商业大学 青年创新人才 支持计划(No.2019CX12㊁2019CX41)作者简介:吴迪ꎬ女ꎬ硕士生ꎬ研究方向:新型药物传输系统ꎬE-mail:sunny2020512.163.com通信作者:张文君ꎬ女ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向:新型药物传输系统ꎬTel:187****5251ꎬE -mail:wenjun0501@126.com超声空化技术在纳米乳剂制备中的应用进展吴迪1ꎬ张汉文1ꎬ夏江1ꎬ刘思怡1ꎬ张文君1ꎬ2(1.哈尔滨商业大学药学院ꎬ黑龙江哈尔滨150076ꎻ2.黑龙江省预防与治疗老年性疾病药物研究重点实验室ꎬ黑龙江哈尔滨150076)摘要:超声空化技术作为一种新型的乳化技术ꎬ以其独特的优势在纳米乳剂的制备中得到了广泛的应用ꎮ本文将近年来国内外的文献报道进行分类和整理ꎬ对超声空化技术的原理进行了研究ꎬ阐述了超声空化技术在医药㊁食品及其他多个领域纳米乳制备中的研究进展ꎮ将超声空化技术与其他制备纳米乳的方法进行比较ꎬ总结了其具有的优势ꎬ并对超声空化技术的研究方向进行展望ꎮ关键词:超声空化技术ꎻ纳米乳剂ꎻ制备中图分类号:R944.1+7㊀文献标志码:A㊀文章编号:2095-5375(2023)11-0921-005doi:10.13506/j.cnki.jpr.2023.11.013Applicationprogressofultrasoniccavitationtechnologyinthepreparationofnano-emulsionWUDi1ꎬZHANGHanwen1ꎬXIAJiang1ꎬLIUSiyi1ꎬZHANGWenjun1ꎬ2(1.CollegeofPharmacyꎬHarbinUniversityofCommerceꎬHarbin150076ꎬChinaꎻ2.HeilongjiangProvincialKeyLaboratoryforDrugResearchonPreventionandTreatmentofSenileDiseasesꎬHarbin150076ꎬChina)Abstract:Asanewtypeofemulsionpreparationtechnologyꎬultrasoniccavitationtechnologyhasbeenwidelyusedinpreparationofnano-emulsionsduetoitsuniqueadvantages.InthispaperꎬtheprincipleofultrasoniccavitationtechnologywasstudiedbyclassifyingandsortingouttheliteraturereportsathomeandabroadinrecentyearsꎻTheresearchprogressofpreparingnano-emulsionbyultrasoniccavitationtechnologyinmedicineꎬfoodandotherfieldswasdescribedꎻTheadvantagesofultrasoniccavitationtechnologyweresummarizedbycomparingitwithothermethodsofpreparingnano-emul ̄sionꎻThefutureresearchdirectionofultrasoniccavitationtechnologywasalsoprospected.Keywords:UltrasoniccavitationtechnologyꎻNano-emulsionꎻPreparation㊀㊀超声空化技术是基于频率高于20kHz的声波在液体中所产生一种空化现象的技术ꎮ最早发现于螺旋桨转动会产生大量气泡ꎬ而这些气泡在水的压力下收缩内爆ꎬ造成了螺旋桨的剧烈震动[1]ꎮ空化现象的产生包含着许多物理和化学效应ꎮ超声法是利用超声的空化效应作用于液体ꎬ使液体产生气泡及其发展和溃灭的过程ꎮ超声空化作用不仅在超声清洗中应用广泛ꎬ如清洗表面污膜[2]ꎻ还能够使两种不相容的液体乳化ꎬ由此产生一种新的制备乳剂的方法[3]ꎮ空化技术是一种高效节能且有前景的技术ꎬ因此在医药㊁食品等工业生产中应用广泛ꎮ利用超声空化技术制备的纳米乳剂不仅提高了物料的负载率㊁长期稳定性㊁稀释稳定性和光稳定性ꎬ还降低表面活性剂的毒性[4]ꎮ大量文献表明[5-7]ꎬ超声空化技术是一种简单ꎬ成本降低但更安全的制备方法ꎬ采用该技术制备的纳米乳剂在医药㊁食品以及其他方面具有广泛的应用ꎮ目前未见有文献整理报道超声空化技术制备纳米乳剂ꎬ本文主要从超声空化技术的原理及其在纳米乳剂方面的应用及优势进行综述ꎬ为今后进一步开发绿色安全的新型纳米乳剂制备技术提供理论依据ꎮ1㊀超声技术在制药领域的应用原理超声作用是利用超声均质机在液体中产生的超声波振动使得液体中产生强大的剪切力和压力来达到对液体的均质[8]ꎮ当超声波通过液体介质时ꎬ液体介质会产生超空化现象ꎬ其原因是液体的局部压力低于相同状态温度下的饱和蒸气压而导致空泡的初生㊁发展㊁压缩乃至溃灭ꎬ该过程会产生并释放巨大能量ꎬ可为众多反应提供有利条件[9-10]ꎮ因此ꎬ超声空化技术在制药领域中通过结合超声波的独特性质及空化中的特殊现象在纳米乳剂的制备中发挥着重要的作用ꎮ在纳米乳液的制备中ꎬ药物部分被封装在油滴中以保持药物活性和颗粒完整性ꎬ并防止药物在通过胃肠道输送期间从内部油相分配到外部水相ꎮ如他莫昔芬㊁紫杉醇㊁姜黄素等亲脂性抗肿瘤药物被封装在纳米乳剂中克服了多药耐药性ꎮ随着声化学的诞生和发展ꎬ超声空化技术结合了超声波的独特性质及空化中的特殊现象广泛应用于生物医药㊁食品㊁化工等领域中ꎬ也因此受到越来越多的关注ꎮ图1是空化泡生长的标识图ꎬ描述了空化效应的产生过程ꎮ图1㊀空化泡生长标识图2㊀超声空化技术在乳剂制备中的应用2.1㊀在药品纳米乳剂制备中的应用㊀纳米乳剂作为一种新型纳米载药系统ꎬ具有粒径小ꎬ粘度低的优势ꎬ可提高脂溶性药物的溶解度ꎬ改善水溶性药物透皮吸收性能ꎬ或穿过生物屏障ꎬ到达指定部位[11]ꎮ在制备过程中ꎬ引入大量机械能是制备纳米乳的必要条件ꎮ传统机械搅拌的方法无法提供令人满意的粒径分布ꎬ制备出的纳米乳分散性㊁稳定性较差ꎮ而采用超声空化技术制备的纳米乳剂具有粒径小㊁稳定性高的优势ꎬ而且制备过程中所需的表面活性剂较少ꎬ能耗显著降低ꎮ纳米乳剂可以增加难溶性药物的溶解度ꎬ可通过控制药物释放速率以及药物的靶向作用来提高细胞的摄取及生物利用度[12]ꎮ将药物负载在通过超声空化技术制备的纳米乳中ꎬ进而改善药物的溶解度及提高其稳定性ꎬ该方法已经在研究中取得了较为理想的结果ꎮ科研人员经大量研究后成功制备了两种负载了二乙烯内酯纳米乳ꎮ该乳剂粒径均一㊁分散均匀㊁稳定好ꎬ加入冷冻保护剂进行冷冻后ꎬ制备的冻干纳米乳可长期储存[13]ꎮ有研究将溶剂蒸发法与超声空化技术联合ꎬ成功制备了一种新型透明质酸纳米乳ꎮ结果表明ꎬ该纳米乳具有良好的皮肤通透性ꎬ对真皮无刺激性ꎬ是一种潜在的肢体透皮载体ꎬ在亲脂药物的靶向递送方面具有广阔的应用前景[14]ꎮ将水不溶性的药物溶解于合适的油相中ꎬ在适宜的乳化剂作用下ꎬ利用超声空化技术制备成纳米乳剂ꎬ现已有多种药物的纳米乳剂广泛应用于临床ꎬ在多种疾病的治疗中效果显著ꎮ不同药物制备成的纳米乳及其油相种类ꎬ乳化剂类型ꎬ用途和粒径大小见表1ꎮ表1㊀超声空化技术在制备药物纳米乳的应用药物油相乳化剂用途平均粒径/nm沙奎那韦[15]亚麻籽油类脂E80治疗HIV/AIDS218ʃ13.9紫杉醇[16]松子油卵磷脂抗癌90~120格拉司琼[17]肉豆蔻酸异丙酯㊁月桂醇90类脂E80止吐50丙咪嗪[18]D-柠檬烯甘油酯镇痛18~20非瑟酮[19]辛酸三甘油酯吐温80㊁甘油酯抗肿瘤153ʃ2大黄素[20]肉豆蔻酸异丙酯㊁棕榈酸异丙酯㊁蓖麻油吐温80和羧甲基纤维素钠免疫抑制㊁抗炎㊁神经保护活性20.3ʃ3.12.2㊀在食品纳米乳剂制备中的应用㊀基于纳米系统的开发一直是食品工业的研究热点ꎮ纳米乳液具有较小的液滴尺寸ꎬ可以增强疏水性食品成分的传递ꎬ便于有效成分的吸收ꎬ提高其生物利用度[21]ꎬ广泛应用于亲脂性保健食品的研发ꎮ超声的空化作用在食品纳米乳的制备中具有独特优势ꎮ基于空化作用ꎬ超声波会产生高温㊁高压ꎬ具有较强的剪切力和机械力ꎮ在较少的表面活性剂的作用下ꎬ就可以制备出特性好ꎬ液滴较小的乳液ꎬ该方法具有操作简单ꎬ成本低等特点[22]ꎬ在大规模的纳米乳液生产中有广泛的应用ꎮ近年来ꎬ多项研究以植物油作油相ꎬ在合适的乳化剂及助乳化剂的作用下ꎬ通过超声空化技术制备食品纳米乳ꎬ促进机制的吸收ꎬ发挥其抗疲劳㊁抗衰老ꎬ提高免疫力等保障作用ꎮ研究人员发现ꎬ将超声空化技术应用在水/植物油/十二烷基硫酸钠组成的体系中ꎬ以甘油或聚乙二醇为稳定剂ꎬ可制备粒径更小㊁更均一的纳米乳剂[23]ꎮ也有研究将橄榄油㊁芝麻油㊁大豆油3种不同类型的天然油ꎬ采用超声空化技术成功地制备了肠外纳米乳剂ꎬ该乳剂粒径均一ꎬ稳定性好[24]ꎮ以绿茶籽油和椰子油作油相ꎬ在表面活性剂的作用下ꎬ通过超声制备纳米乳ꎮ制备的纳米乳剂粒径均匀ꎬ在长期的储存中有良好的稳定性ꎬ并且该乳剂显著提高了绿茶籽油和椰子油的体外消化率ꎬ提高其营养价值[25]ꎮ利用超声的空化作用制备的多种纳米乳的油相㊁乳化剂㊁粒径及其优势见表2ꎮ表2㊀超声空化技术在制备食品纳米乳的应用油相乳化剂粒径/nm优势棕榈油[26]司盘80156.1ʃ20乳液分布均匀㊁稳定性增加杜仲籽油[27]吐温80100~150贮藏稳定性和环境耐受性较好油茶籽油[28]吐温8090粒径均匀㊁分散性好㊁稳定性高姜油[29]辛烯基琥珀酸淀粉酯162ʃ3.25稳定性好㊁抗冻性能优良葵花籽油[30]大豆蛋白㊁磷脂酰胆碱282.4包封效果良好㊁稳定性好桂花精油[31]泊洛沙姆188218.9ʃ4.1乳滴大小均一㊁无分层且流动性好车前草籽油[32]乳清分离蛋白225.83ʃ1.52纳米乳尺寸小㊁粒径分布均匀丁香油[33]司盘80㊁吐温8032.2ʃ2.3稳定性好ꎬ延长价货期椰子油[34]司盘80㊁吐温80122保护有效成分ꎬ提高稳定性亚麻籽油[35]吐温40135ʃ5乳液分散性好ꎬ便于长期储存葡萄籽油[36]酪蛋白㊁乳清蛋白-液滴尺寸小㊁尺寸分布窄2.3㊀在其他领域纳米乳剂制备中的应用㊀随着科学技术的发展ꎬ纳米材料因其透明㊁高黏性且易于被人体吸收的特点被广泛应用于化妆品中ꎮ例如ꎬ二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)作为紫外线过滤器被广泛应用于防晒霜中ꎮ实验发现ꎬ采用超声空化技术ꎬ在以牛油果为油相ꎬ乙氧基醇型为表面活性剂的作用下制备的纳米乳剂中加入TiO2ꎬ表现出具有缓慢且持续的作用ꎬ增加其防晒指数[37]ꎮ研究者还通过超声乳化法将易于氧化的白藜芦醇与环糊精包合物一起制备成稳定的纳米乳[38]ꎮ除此之外ꎬ在农药应用方面Araujo等[39]将超声空化技术和溶剂扩散法两种技术联合ꎬ制备了一种新型阳离子纳米乳ꎬ在杀虫方面具有良好的效果ꎮ3㊀超声空化技术在制备纳米乳剂中的优势纳米乳剂的制备方法有很多种ꎬ大致分为高能乳化法(highenergyemulsificationmethod)和低能乳化法(lowenergyemulsificationmethod)ꎮ高能乳化法是需要外加大量的能量ꎬ通过机械力将大乳液滴分散为小乳液滴ꎬ从而得到纳米级别的乳液ꎮ高能乳化法主要包括超声法㊁高压均质法和剪切搅拌法ꎮ超声乳化法在降低粒径方面非常有效ꎻ高压均质法在工业生产中应用最为广泛ꎻ剪切搅拌法可很好地控制粒径ꎬ且处方组成有多种选择ꎮ低能乳化法是使液滴乳化能自发发生ꎬ形成更小粒径的乳滴ꎬ此法降低制备过程对药物的物理破坏ꎬ主要有相转变温度法㊁相转变组成法和自乳化法等乳化方法ꎮ在纳米技术研究的早期ꎬ高能乳化法得到了广泛的应用ꎮ相较于低能乳化法来说ꎬ高能乳化法对于高碳数㊁黏度大的油相更具有优势[40]ꎮ其主要缺点是仪器成本高ꎬ且产生的能量只有少部分被用于乳化ꎬ造成资源浪费[41]ꎮ各种制备方法及其优势特点见表3所示ꎮ表3㊀各种制备方法及其优势特点制备方法方法特点超声乳化法[42]利用超声搅拌产生的强烈剪切和空穴作用ꎬ制备纳米乳可降低粒径ꎬ对表面活性剂要求低㊁生产成本低㊁安全㊁高效高压均质法[43]在高压条件下产生强烈的剪切㊁撞击作用得到纳米乳易于规模化生产㊁粒径小㊁分布范围窄㊁稳定性好剪切搅拌法[44]利用特殊设计的高剪切均质乳化机ꎬ生成纳米乳易于控制粒径ꎬ且处方组成多样相转变温度法(PIT)[45]利用表面活性剂分子在相变温度时较低的界面张力来促进乳化工艺简单㊁成本低廉㊁运用广泛相转变组成法(PIC)[46]温度恒定ꎬ通过改变体系的组成形成纳米乳ꎮ对乳化剂依赖性小ꎬ绿色㊁安全ꎬ粒径小㊁动力学稳定性好自乳化药物传递系统(SEDDS)[47]由表面活性剂对水相的扩散而引起的自乳化制备简单㊁药物稳定性好㊁易于口服吸收㊁胃肠道刺激小㊁生物利用度高㊀㊀超声空化技术是一种新兴的㊁绿色的㊁安全的纳米乳剂制备方法ꎬ具有对表面活性剂要求低ꎬ设备污染小的优点ꎮ在生产成本㊁处理和维护方面ꎬ超声空化技术与其他机械技术相比也具有优势ꎮ与高压均质法相比ꎬ超声空化技术具有设备成本低ꎬ所需技术支援少ꎬ占用空间少ꎬ清洗和维护方便的优点ꎬ同时超声还具有一定的杀菌性能ꎻ与相转化法相比ꎬ通过超声空化技术需要的乳化剂用量较小ꎬ且制备的纳米乳剂稳定性高ꎬ具有更好的分散性和更小的液滴尺寸[48]ꎮ4㊀总结与展望超声空化技术近年来备受药剂工作者们的青睐ꎬ作为成本低㊁操作简单㊁绿色无污染的新兴技术ꎬ其具有广阔的应用前景ꎮ为了对超声空化技术有全面的了解ꎬ本文从其原理出发ꎬ对近年来在多个领域采用超声空化技术制备纳米乳的研究实例进行总结ꎬ发现该技术在制备纳米乳剂方面展现出了极大的潜力ꎬ制备的乳剂粒径小ꎬ分布均匀ꎬ范围窄ꎬ稳定性好ꎮ将超声空化技术与其他的制备乳剂方法相比较后ꎬ发现具有所需乳化剂用量少㊁设备污染小ꎬ且能有效地降低液滴粒径等优点ꎬ适合纳米乳剂的制备ꎮ此外ꎬ将超声空化效应产生的微泡应用于给药ꎬ在提高疗效㊁降低毒副作用等方面具有很大潜力ꎬ可以作为一种新型抗肿瘤药物的运输手段[49]ꎮ但是超声波作用是局限的ꎬ当使用乳化液体时需要靠近空化作用的最大位置ꎬ因此产生的巨大能量中只有少量用于乳化ꎬ大部分能量都被浪费ꎮ并且在含植物油乳液的制备中ꎬ超声波空化产生的自由基可能会导致产品的氧化ꎬ因此还需深入研究来获得更加成熟的工艺ꎮ目前来说ꎬ突破超声乳化设备中所存在的问题ꎬ对于促进超声空化技术的进一步发展具有重大的意义ꎮ参考文献:[1]㊀LIUYꎬMIYOSHIHꎬNAKAMURAM.Encapsulatedultra 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超声空化试验方案
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J I A N G S U U N I V E R S I T Y学院:京江学院班级: J食品1402姓名:季越学号: 4141163049超声波空化的定义当超声波能量足够高时,就会产生“超声空化”现象,即指存在于液体中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量,当能量达到某个阈值时,空化气泡急剧崩溃闭合的过程。
当超声波能量足够高时,就会产生“超声空化”现象,即指存在于液体中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量,当能量达到某个阈值时,空化气泡急剧崩溃闭合的过程。
空化气泡的寿命约0.1μs,它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量,并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流,使碰撞密度高达1.5kg/cm2。
空化气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压(5000K,1800atm),冷却速度可达109K/s。
超声波这种空化作用大大提高非均相反应速率,实现非均相反应物间的均匀混合,加速反应物和产物的扩散,促进固体新相的形成,控制颗粒的尺寸和分布。
超声空化在工程材料领域的研究目前,超声波技术的应用已经深入到社会生活的各个领域,基本上都是对超声波某一特性的应用,而其中更多的或是相当一部分是利用超声波空化原理实现的。
超声空化在各方面的应用1. 在清洗方面的应用超声波空化在脱脂去污方面有着非常广泛的应用。
气泡在被压缩崩溃时产生的高温高压冲击波减小了污垢与被清洗件之间的黏着力,引起污垢的破坏和脱离;同时,气泡还可以“钻入”缝隙和裂缝中作振动,使污垢脱落,因此适用于复杂形状零件的清洗。
此外,超声波空化在固体和液体表面产生高速的微声流,能够破坏污物,进一步除去和削弱边界污层,加速清洗。
2.在电镀工业中的应用超声波空化应用于电镀,主要作用有:1)空化产生的冲击波对电极表面进行彻底清洗;2)超声波空化作用使氢气形成空化泡,从而加快氢气的析出;3)超声波空化所产生的高速微射流强化了溶液的搅拌作用,加强了离子的运输能力,减小了分散层厚度和浓度梯度,降低了溶液极化,加快了电极过程,优化了电镀操作条件。
超声空化作用原理及意义
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超声空化作用原理及意义
超声空化是一种利用高频声波产生的震荡力,使液体中的气泡破裂和产生空化效应的过程。
其主要原理是通过声波的压缩和膨胀循环,使液体中的气泡在声波周期内快速收缩和膨胀,从而产生高能量的微小水流和热量,进而引起气泡的破碎和形成大量微小空化。
超声空化的意义在于其广泛应用于不同领域。
以下是超声空化的几个主要意义:
1. 清洗和去污:超声空化技术在工业和生活中被广泛应用于清洗器具、器械、设备等物体表面的污垢。
超声震荡力能够迅速破裂液体中的微小气泡,并形成微小水流冲击物体表面,使污垢迅速脱落。
这种清洗方式高效、无需化学清洁剂,且对物体表面无损伤。
2. 均质化和乳化:超声空化可将稳定的液体组分转化为均匀的微小液滴,使之与其他液体充分混合,形成均质物体。
这在食品、制药和化学工业中具有重要意义,可以提高产品质量和降低生产成本。
3. 增强反应速率:超声空化过程的能量释放可以提供更高的反应速率,加速化学反应的进行。
这在石油化工、催化剂制备等领域中有着重要的应用,可以大幅提高生产效率和产质量。
4. 促进溶解度和传质:超声空化作用能够剧烈破碎气泡,增加气液界面的面积,从而提高气体在液体中的溶解度和传质速率。
这在湿法冶金、环境保护和废水处理等领域中被广泛利用。
超声空化作为一种高能量反应技术,具有广泛的应用前景。
它在清洗、均质化、反应加速和传质等方面都发挥着重要的作用,为人们提供了高效、环保和节能的解决方案。
超声空化效应在治疗领域中的研究进展
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31 超 声 空化 在 高 强 度 聚 焦 超 声 ( IU 技 术 中 的 . HF )
作用 HF IU无 创外 科 于近 些年 来 迅 速发 展 并被 国
声 医学 、 化学 的迅速 兴 起使 超声 空 化成 为 治疗 领 声
有利于 HF IU治 疗 。 究表 明 , 研 空化 作用 产生 的局部 高 温 高压 及伴 随的强 大 冲击 波 、 微射 流 等极 端 物 理
现象 , 不仅 对 肿瘤 细 胞 的结 构和 功 能产 生强 大 的机 械 破 坏 作 用 , 接 促 进 癌 细胞 的 崩解 , 且 空 化 引 直 而 发 的机械 振 动使 癌 细胞 膜结 构 受损 . 致癌 细 胞 膜 导
国际医学放射学杂志 ItJMe ai 0 1Jl 44:6 — 6 n d R do 2 1 u; () 4 36 1 3 3
超声空化效应在治疗领域 中的研究进展
Ad a c s ft e a e tcu t a o n a ia i n v n e r p u i lr s u d c v t tO o h
加 快其 结 合 速度 , 又可 使更 多 微泡 进 入血 栓 内部 并
在 超声 作 用下 进 一 步发 生 “ 内爆破 ” 从 而 发挥 更 大 , 的助溶 作用[ 。 1 3 】
目前,应 用超 声 联合微 泡 治疗 血栓 需要 解决 的
问题是【: ①对 比剂介入治疗性超声助溶的优化条 4 1 件是什么 , 微泡如何靶 向结合血栓 ?② 能否将诊断
对 溶 栓 剂 的助 溶 作 用 .而 且 不用 溶 栓 剂 单 与 超 声 联 合 应 用 也 有 明 显 的 溶 栓效 果 ,且 不 造 成 周 围组
超声空化组织处理病理诊断
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超声空化组织处理病理诊断
【原创版】
目录
1.超声空化组织处理的概念
2.超声空化组织处理的病理诊断应用
3.超声空化组织处理的优势与局限性
4.未来发展前景
正文
一、超声空化组织处理的概念
超声空化组织处理是一种利用超声波的高频振动,产生空化泡,使组织细胞破裂、分解的物理治疗方法。
该方法在不损伤正常组织的前提下,可以有效地对病理组织进行处理,从而达到治疗疾病的目的。
二、超声空化组织处理的病理诊断应用
1.肿瘤治疗:超声空化组织处理可以在不损伤正常组织的情况下,对肿瘤组织进行有效的破裂、分解,从而达到治疗肿瘤的目的。
2.炎症性疾病治疗:对于一些慢性炎症性疾病,如关节炎等,超声空化组织处理可以通过破坏炎症组织,缓解疼痛,改善关节功能。
3.组织纤维化治疗:超声空化组织处理可以破坏过度增生的纤维组织,从而缓解纤维化的程度,改善器官功能。
三、超声空化组织处理的优势与局限性
1.优势:超声空化组织处理具有创伤小、恢复快、副作用轻等优点,是一种安全有效的治疗方法。
2.局限性:目前,超声空化组织处理仍处于研究阶段,对于其长期效果和安全性还需要进一步的研究。
此外,超声空化组织处理对于一些深层
组织和治疗效果仍有待提高。
四、未来发展前景
随着超声技术的不断发展和改进,超声空化组织处理在未来将会有更广泛的应用,对于一些难治性疾病和顽疾可能会有突破性的治疗效果。
超声波在污水处理中的应用
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超声波在污水处理中的应用超声波在污水处理中具有广泛的应用前景。
它被广泛应用于污水处理过程中的悬浮物去除、气泡生成温和泡清除等方面。
以下是超声波在污水处理中的应用的详细介绍。
1. 悬浮物去除超声波可以通过产生高强度的空化效应来破坏悬浮物的结构,从而使其沉降速度加快。
超声波作用下,悬浮物颗粒表面产生剪切力,使其与水中其他颗粒相互碰撞,从而促进悬浮物的沉降。
此外,超声波也可以改变悬浮物的表面电荷,使其更易于沉降。
因此,超声波可以有效地去除污水中的悬浮物,提高污水处理的效率。
2. 气泡生成超声波可以通过空化效应在液体中产生大量弱小气泡。
这些弱小气泡具有较大的比表面积和较长的存留时间,可以提供更多的接触界面,从而增强气体与液体之间的传质和反应。
在污水处理中,气泡生成可以用于增氧、气浮和脱气等过程。
例如,在增氧过程中,超声波可以将氧气溶解到水中,提供更多的氧气供微生物呼吸,从而促进有机物的降解。
3. 气泡清除超声波可以通过产生高强度的空化效应来清除液体中的气泡。
在污水处理过程中,气泡的存在会影响气浮效果温和泡脱附。
超声波作用下,气泡受到空化效应的破坏,从而迅速消失。
这样可以提高气浮效果,减少气泡对设备的阻塞和脱附难点。
4. 超声波与其他技术的结合应用超声波可以与其他污水处理技术相结合,提高处理效果。
例如,超声波可以与臭氧氧化、紫外线消毒等技术相结合,形成复合处理方法,提高污水处理的效率和水质。
此外,超声波还可以与高级氧化技术相结合,如超声波/臭氧氧化、超声波/过氧化氢氧化等,用于处理难降解有机物和重金属污染物。
综上所述,超声波在污水处理中具有广泛的应用前景。
它可以用于悬浮物去除、气泡生成温和泡清除等方面,提高污水处理的效率和水质。
此外,超声波还可以与其他污水处理技术相结合,形成复合处理方法,进一步提高处理效果。
随着超声波技术的不断发展和完善,相信其在污水处理中的应用将会越来越广泛。
超声波的空化效应
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超声波的空化效应
超声波的空化效应是指在液体中传播的超声波在遇到气泡时,气泡内
的气体被压缩并加热,最终导致气泡破裂,释放出高能量的冲击波。
这种效应在医学、工业和军事等领域都有广泛的应用。
在医学领域,超声波的空化效应被用于碎石手术。
通过将超声波聚焦
在结石上,使其发生空化效应,将结石粉碎成小颗粒,从而达到治疗
的效果。
此外,超声波的空化效应还可以用于治疗肿瘤、消除血栓等。
在工业领域,超声波的空化效应被广泛应用于清洗、去污、除垢等方面。
例如,在汽车制造过程中,超声波的空化效应可以用于清洗发动
机零部件、轮毂等。
在半导体制造过程中,超声波的空化效应可以用
于清洗晶圆、去除表面污染物等。
在军事领域,超声波的空化效应被用于制造超声波武器。
超声波武器
利用超声波的空化效应,可以产生高能量的冲击波,对敌方目标造成
破坏。
此外,超声波武器还可以用于干扰敌方通信、破坏敌方雷达等。
总的来说,超声波的空化效应在各个领域都有广泛的应用。
随着科技
的不断发展,超声波的空化效应还将有更多的应用场景。
超声波空化效应
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超声波空化效应
1超声波空化技术
超声波空化技术是一种基于声波和气动空化原理来实现分散物料的工艺。
通过超声波空化技术,可以将无机气体悬浮在液体中,然后使得液体分子形成一个超小的颗粒,形成一个稳定的分散体系,这可以有效提高混合物的混合程度和流体的悬浮性,从而达到分散的目的。
2超声波空化的作用
超声波空化可以有效解决混合、悬浮和乳化的技术难题,常用于乳液、乳化剂、聚合物,以及颗粒等高分子物的分散均匀化处理,改善混合、悬浮和乳化等物性;还可以改善某些固态分散粒子的分散性,改善微米、奈米等纳米悬浮体系的分散性,大大提高悬浮层的稳定性和对温度、PH等外界变化的抗性。
3超声波空化的优势
超声波空化技术在混合、悬浮和乳化的工艺中已经得到了广泛的应用,具有分散粒子尺寸小、优秀的分散效果、操作简单可靠、生产周期短、流体压力低等优点。
它可以经济有效地处理比以往更大量的高粘度液体和更小的分散粒子尺寸,从而提高系统的性能。
4结论
超声波空化技术是当前最简单、最有效的分散、悬浮、乳化工艺之一。
只要运用恰当,就可以实现节能、环境保护等目的,也可以显著提高生产效率,是一项具有重要经济和社会效益的新技术。
超声空化作用原理及意义
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超声空化作用原理及意义
超声空化作用是指在高强超声场作用下,液体中发生剧烈的液体流动、气泡的形成、生长和破裂的现象。
其原理是利用高强超声波的振动力将液体分子、离子和气体分子振动离开原有位置,引发局部的负压效应,造成液体内部的快速汽化,形成气泡。
随后,气泡在声波的作用下逐渐生长,直到无法吸收更多的能量,然后迅速坍缩破裂,并在破裂过程中释放大量的能量,形成强烈的冲击波和高温、高压的区域,从而产生高温、高压、高速的喷流,对周围的物质产生极强的物理、化学作用。
超声空化作用在很多领域都有重要的应用意义,例如:
1. 清洗和去污:超声空化作用可以产生高速喷射的气泡和强烈的冲击波,能将固体颗粒、污渍和沉积物从表面或细小孔隙中去除,实现彻底的清洁效果。
2. 分散和乳化:气泡在超声场中破裂会释放大量的能量,生成涡旋和湍流,并能带动固体颗粒在液体中均匀分散,使分散体系达到均匀细腻的效果。
3. 材料加工和制备:超声空化作用可以形成高温、高压、高速的喷流,可实现材料的溶解、液体的喷射、粉末的合成等多种加工和制备过程。
4. 声学治疗和医学影像:超声空化作用通过释放能量,可用于治疗肿瘤、溶解血栓等疾病,还可用于医学影像的增强和造影。
5. 环保和能源领域:超声空化作用可以实现高效的能量转换和利用,用于环保设备的净化、废水的处理、能源的转化等方面。
总之,超声空化作用的原理和应用意义十分广泛,对于提高生
产效率、改善产品质量、保护环境和促进科学研究都具有重要的意义。
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应用展望
1
随着换能器研究的发展,特别是新型换能器的出现,会带 来超声应用范围的进一步扩大。超声换能器的作用是将 超声频电磁能转换为超声频机械振动从而产生超声,或者 是将接收到的超声波转换为超声频电信号,然后判断其含 有的信息。
超声空化的应用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
空化原理
通常指存在于液体中的微小气泡(空化核)在 超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量, 当能量达到某个阈值时,空化气泡急剧崩溃闭合 的过程。
空化应用
生物效应 医学效应 超声化学 超声清洗
生物效应
对生物组织和细胞而言, 低于 空化阈的超声多数无有害作用, 不 少情况下, 还是有益的。但当超声 空化气泡出现时, 则绝大多数情况 下是有害的。如用无空化的兆赫 级频率的超声, 对金鱼、大鳞副泥 鳅及中华鲜的受精卵进行照射, 缩 短了孵化期. 提高了成活率,并且化 鱼后慑食及抗灾能力均明显提高。 然而, 一但产生空化, 细胞被破坏, 鱼卵立即死亡。
2
超声与相关学科的结合将会促进超声的应用。超声与 化学学科的结合是近来较为活跃的研究领域,通过研究超 声作用对材料的化学特性的影响来获得新材料或者利用 超声来改变材料的应用特性。
谢谢聆听!
超声化学
超声化学的主要内容是利用超声空化能量 启开或加速化学反应速度, 提高化学产额。 如已发现, 超声空化作用于烯烃加氢反应中 的镍粉催化剂, 可使反应速度提高100万倍。 在难以活化的多相体系中, 超声空化可以把 有机或无机化合物添加到无机固体基质的 原子层中, 使添加速度提高200倍, 从而改善 后者的光学或电学性质。
医学效应
在超声治疗中, 空化多数是有益的。如利 用空化对软组织病变进行无血切割的“ 超声 手术刀” ; 利用脂肪乳化进行减肥美容的 “ 超声人体雕塑器” ; 利用聚焦冲击波粉碎 肾结石的“体外声能碎石机” ; 以及超声洁 牙、掺药、杀菌、消毒等等。但在超声诊断 中, 由于空化可能损伤或改变生物组织的性 质, 因而绝大多数情况下是有害的。
超声清洗
超声清洗的机制在于超声波振动产生的空 化作用, 同时能促进清洗液与污物的物理、 化学反应, 对污物起有机械剥落作用。超声 清洗的特点:速度快、质量高、易于实现自 动化, 特别适宜清洗表面形状复杂的细致清 洗
超声局限性
1
2
超声的应用要受到超声本身特点的限制。比如: 超声能 量随频率增长而衰减,使高频和远距离形成一对矛盾。声 波的非线性也在一定程度上限制了高能量的远距离传播。 声波在稀薄空气和真空中更难以存在等都限制了超声的 应用。