לאיזה ציוד סונוכימי אולטראסוני ניתן להשתמש?
קאוויטציה אולטרסאונד:
כאשר נוזל מטופל באולטרסאונד בעוצמה גבוהה, גלי הקול המתפשטים לתוך המדיום הנוזלי יוצרים מחזורים מתחלפים של לחץ גבוה (דחיסה) ולחץ נמוך (דל), שקצבם תלוי בתדירות. במהלך רכיבה על אופניים בלחץ נמוך, גלים קוליים בעוצמה גבוהה יוצרים בועות ואקום קטנות או חללים בנוזל. כאשר הבועות מגיעות לנפח שבו הן כבר לא יכולות לספוג אנרגיה, הן קורסות באלימות במהלך רכיבה על אופניים בלחץ גבוה, תופעה המכונה "קאוויטציה". במהלך הפיצוץ, יגיעו לטמפרטורות גבוהות מאוד (כ-5,000K) ולחצים (כ-2,000 atm) באופן מקומי. קריסת בועות הקוויטציה גורמת גם לסילון נוזל במהירות של עד 280 מ'/שניה, וכוח הגזירה שנוצר מעורר באופן מכני את הנוזל כדי לערבב היטב את המגיבים.
לכן, עם השפעת הקוויטציה של גלים קוליים בנוזלים, ניתן ליישם ציוד סונוכימי קולי למיצוי, ריסוק, ערבוב, אמולסיפיקציה, פיזור, ערבוב, הסרת קצף והסרת גז, והאצת תגובות.
1. פיזור
פיזור קולי מבוסס על נוזל כאמצעי, ורטט קולי בתדירות גבוהה מתווספת לנוזל. מכיוון שאולטרסאונד הוא גל מכני, הוא אינו נספג על ידי מולקולות וגורם לתנועת רטט של מולקולות במהלך התפשטות. תחת אפקט הקוויטציה, כלומר תחת ההשפעות הנוספות של טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה, מיקרו-סילון ורטט חזק, המרחק בין מולקולות מגדיל את המרחק הממוצע שלהן עקב רטט, מה שמוביל בסופו של דבר לפיצול מולקולרי. הלחץ המיידי שמשחרר האולטרסאונד שובר את כוחות ואן דר ואלס בין החלקיקים, מה שמפחית את הסבירות שהחלקיקים יצטברו יחד. בהשוואה לשיטות פיזור קונבנציונליות, לטכנולוגיית פיזור קולי יש יעילות גבוהה וזמן קצר. ישנם יישומים בייצור גרפן, ננו-חומרים, שמנים וצבעים.
2. אמולסיפיקציה
תחת פעולת אנרגיה קולית, שני נוזלים או יותר בלתי ניתנים לערבב מעורבבים יחד, ונוזל אחד מתפזר באופן אחיד בנוזל השני ליצירת נוזל דמוי תחליב. תהליך זה נקרא אמולסיפיקציה על-קולית. התכונה הגדולה ביותר של אמולסיפיקציה קולית היא שאין צורך בחומר מתחלב. בנוסף, אמולסיה קולית יכולה לשלוט בסוג האמולסיה, האמולסיה שנוצרה יציבה יותר, וחלקם יציבים למשך מספר חודשים עד יותר מחצי שנה; לאמולסיה המוכנה יש ריכוז גבוה, ריכוז האמולסיה הטהורה יכול לעלות על 30 אחוז, והמתחלב המוסף יכול להגיע ל-70 אחוזים; Phacoemulsification יכול גם להכין תחליבים שלא ניתן להכין בשיטות קונבנציונליות. לדוגמה, שיטת הערבוב הנפוצה יכולה לייצר רק תחליב של 5 אחוז פרפין במים, בעוד שזה מדהים שניתן לייצר תחליב פרפין של 20 אחוז בפעולה של שדה קולי מופעל. יכולת האמולסיפיקציה של ציוד האמולסיפיקציה האולטראסוני במעבדה מוכרת ומשמשת כבר זמן רב, והיא משמשת בתעשייה לאמולסיפיקציה יעילה של ייצור המוני במפעלי ייצור, כגון מוצרי קוסמטיקה וטיפוח עור, משחות פרמצבטיות. , צבעים, חומרי סיכה ודלק וכו'.
