超声波提取技术超声波是指频率为20千赫～50兆赫左右的电磁波，它是一种机械波，需要能量载体—介质—来进行传播。超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。也就是说，超声波并不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。在工业应用方面，利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等，是一种非常成熟且有广泛应用的技术。超声波萃取的原理超声波萃取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。主要是主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。超声波在液体中传播时，会产生微小的气泡，这些气泡在破裂时会产生高温高压的能量。山东制造超声波处理
。孙晓霞等[20]介绍了中国石化金陵分公司重油催化裂化装置油浆循环系统应用超声波防垢技术的工业试验情况。结果表明,重油催化裂化装置油浆循环系统应用超声波防垢技术可行,防垢设备本体能够满足在线运行工况的要求;向换热器管程油浆(约360℃)辐射超声波能量,壳程介质进出口温差提高了3℃～5℃,除垢器连续运行,并使换热器的传热效果维持在较好水平上,油浆循环系统畅通无阻。刘天庆等[21]在低臭氧用量条件下,采用超声与臭氧处理相结合的方法来控制生物垢的情况,每天用22mg/L～28mg/L的臭氧水处理模拟循环冷却水3h,然后再用20kHz、20%振幅的超声处理生物膜,结果表明,超声技术可以十分有效地控制生物垢的生长,并移除90%以上在壁面已经形成的生物垢。江苏国产超声波处理报价超声波处理技术在食品、医药等行业的应用有助于提高产品质量和安全性。
2.3超声波技术在防除结垢中的应用Nishida[15]、Dalas[16]研究表明,超声波防垢主要是利用超声波强声场处理流体,在超声场作用***体中成垢物质的物理形态和化学性能发生一系列变化,使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成积垢。目前,与传统清垢方法有着本质区别的超声波防垢,因其具有在线连续工作、自动化程度高、工作性质可靠、无环境污染和运行费用低等特点,被大量应用在防止和***水质结垢的管线中。另外,在流体物料结垢的管线中也取得了成功的应用,有的甚至还应用在流体物料温度高达360℃的条件下。
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。实验表明,超声波空化不仅提高了镀覆速度和效率,同时也提高了镀层的质量,它必将在工业生产中发挥越来越大的作用。2.8超声波技术在纳米材料制备中的应用纳米材料是纳米科学中的一个重要研究发展方的研究小组在纳米结构材料的制备和合成方面做了大量的工作,如在0℃时用超声辐照Fe(CO)3的癸烷溶液时可产生暗黑色的铁粉末。经元素分析可知,粉末中铁的质量分数为96%以上;扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的结果证实,这种材料是由粒径4nm～6nm的粒子组成的聚集体;磁性研究表明,这是一种非常软的铁磁性材料,居里温度高达580K。王建等人[25]以无水四氯化锡为原料,在超声波的作用下,用溶胶2凝胶法制得纳米SnO2,并运用TEM和XRD对其结构进行了表征。在适当的条件下制得的纳米SnO2粉末平均粒径为20nm,颗粒为球形,粒径均匀,流动性能好,产品结构为四方晶系锡石结构,纯度95%以上,超声波在控制粒径大小和防止团聚方面起到了很好的作用。林金谷等[26]以溶于十氢萘的羰基铁Fe(CO)5和六羰基铬Cr(CO)6超声波处理技术的标准化和规范化建设对于保障其质量和可靠性至关重要。
2)能量大。超声波在介质中传播时,当振幅相同时,振动频率越高能量越大。因此,它比普通声波具有大得多的能量。3)穿透能力强。超声波虽然在气体中衰减很强,但在固体和液体中衰减较弱。在不透明的固体中,超声波能够穿透几十米的厚度,所以超声波在固体和液体中应用较广。4)引起空化作用。在液体中传播时,超声波与声波一样是一种疏密的振动波,液体时而受拉时而逐级压,产生近于真空或含少量气体的空穴。在声波压缩阶段,空穴被压缩直至崩溃。在空穴崩溃时产生放电和发光现象,这种现象称为空化作用。超声波在橡胶制品行业中可用于轮胎生产过程中的硫化等工艺。山东制造超声波处理
超声波处理可以用于材料的杀菌消毒，确保产品的卫生安全。山东制造超声波处理
2.4超声波技术在生活及服务业中的应用超声波在生活及服务业中主要用于清洗和消毒。日常生活中,眼镜、首饰都可以用超声波进行清洗,且速度快、无损伤;大型的宾馆、饭店用它清洗餐具,不仅清洗效果好,而且还具有杀灭病毒的作用。这主要是利用了超声波的空化效应。与其他清洗手段相比,超声波具有以下优点:1)清洗效果优。清洗能力比较见表1。2)清洗质量高,清洗效果均匀,一致性好。3)缩短清洗时间并节能,降低生产成本。4)降低工人的生产强度,改善劳动条件。5)绿色环保。超声波清洗采用的洗涤剂为低污染型,易于降解。崔运花[22]研究了不同条件下的超声波洗毛效果,并与传统乳化洗毛进行了对比。研究结果表明,利用超声波洗毛可以降低洗毛温度,缩短洗毛时间,降低洗剂和助剂用量。超声波处理后的洗净毛蓬松性好,羊毛之间不发生纠缠,白度高,洗净毛中几乎无细小杂质,洗净毛纤维细度分布更趋集中。虽然长时间超声波洗毛会使羊毛纤维直径变小,断裂伸长增大,但其对纤维断裂强力无明显损伤。目前,国内已有厂家推出超声波洗衣机。山东制造超声波处理
