在超声乳化过程中,溶液温度适当的升高会导致溶液界面张力和粘度的降低,使其更容易混合,并且会使空化气泡的数量增加。这些趋势对整个乳化过程是非常有利的。然而,温度的持续不断升高对乳化的影响也可能是有害的:空化的核数会伴随温度增加而增加,气泡内部的气压也随之增加,从而产生冲击波的衰减并产生大量气泡。这会降低气泡内爆时达到的最大压力。由于气泡中蒸发的数量增加,气泡的破裂会变得不那么剧烈,这会导致剪切力和乳化效率降低。超声波乳化的频率越高,产生的气泡越小,物料分散的效果越好。直销超声波乳化生产厂家
超声波乳化的优点是操作简便,速度快,乳化效果好,不需要添加乳化剂,可以避免乳化剂对产品质量的影响。同时,由于超声波乳化过程中没有高温和高压,因此能够保持产品的营养和口感等特性。
但需要注意的是,超声波乳化的过程会产生大量的气泡和液滴,因此需要进行适当的去泡处理,以保证乳液的质量。同时,还要根据具体情况选择适当的超声波频率和功率,以达到良好的乳化效果。
食品工业:超声波乳化常用于乳化剂添加剂替代,例如饮料、奶油、果酱、沙拉酱等食品加工过程中的乳化处理,可以提高产品的口感和质量。 北京直销超声波乳化超声波乳化适用于多种物料,如油水混合物、涂料、食品等。
超声波的“超”字是因为其频段下界超过人的听觉而来,但如果按波长角度来分析,实际上超声波的波长更短。科学家们将一个波相邻两个波峰或波谷间的距离称为波长,我们人类耳朵能听到的机械波波长为2cm~20m(2厘米~20米)。因此,我们把波长短于2cm的机械波称为“超声波”。但在实际应用中,一般波长在3.4cm以下(10000hz以上)的机械波,就可以视作超声波研究。通常用于医学诊断的超声波波长为10μm~350μm。
超声波是一种机械波,它必须依靠介质进行传播,无法存在于真空(如太空)中,所以我们无法在真空中使用超声波,但我们仍然可以使用和电磁波有关的设备(包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线等),对电磁波技术进行利用。
超声效应:当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生变化,从而产生一系列力学的、电磁学的超声效应,包括以下两种效应:
①机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时,由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化。
②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡而不断长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高压,同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产***光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。 超声波乳化的原理是利用超声波的振动作用将液体分散成微小的颗粒。
超声波的几个主要参数:
波长:在20℃的空气中,λ≤2cm(在实际应用中因为效果相似,通常把λ≤3.4cm,即f≥10KHz的机械波也称为超声波)
波速:在20℃的空气中,v=343m/s,在液体中速度更快,在固体中速度**快
功率密度:定义式为 p=发射功率(W)/发射面积(cm²),通常p≥0.3W/cm²。在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗,其原理可用“空化”现象来解释:超声波在液体中的机械波导致的压强达到一个大气压时,其功率密度为0.35W/cm²,这时超声波的峰值就可达到真空或负压,但实际上无负压存在,因此在液体中产生一个很大的压力,将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超声波反向达到比较大时破裂,由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污垢撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。太小的声强无法产生空化效应。 超声波乳化可以应用于食品行业中的果酱、肉浆等产品的制作中。北京超声波乳化处理设备
超声波乳化的加工过程中可能会出现物料泄漏等问题,需要注意安全防范。直销超声波乳化生产厂家
基础研究
超声波作用于介质后,在介质中产生声弛豫过程,声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过程,并在宏观上表现出对机械波的吸收。通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构,这方面的研究构成了分子声学这一声学分支。普通声波的波长远大于固体中的原子间距,在此条件下固体可当作连续介质。但对波长在300pm以下的特超声波 ,波长可与固体中的原子间距相比拟,此时必须把固体当作是具有空间周期性的点阵结构。点阵的能量是量子化的 ,称为声子(见固体物理学)。特超声对固体的作用可归结为特超声与声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究,以及量子液体——液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域。 直销超声波乳化生产厂家