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超聲波乳化 分散 攪拌 剝離 實(shí)驗(yàn)級(jí)

 超聲波在液體里的分散作用，主要是超聲空化效應(yīng)。采用超聲波分散，可不需要使用分散劑，在許多場(chǎng)合。超聲波分散可以得微米甚至是納米粒子。當(dāng)超聲振動(dòng)傳遞到液體中時(shí)，由于聲強(qiáng)很大，會(huì)在液體中激發(fā)很強(qiáng)的空化效應(yīng)，從而在液體中產(chǎn)生大量的空化氣泡。隨著這些空化氣泡產(chǎn)生和爆破，將產(chǎn)生微射流，進(jìn)行將液體重大的固體顆粒擊碎。同時(shí)由于超聲波的振動(dòng)和分散作用，使固液更加充分的混合，對(duì)大部分化學(xué)反應(yīng)起到促進(jìn)作用。

         分散前分子結(jié)構(gòu)                              分散后分子結(jié)構(gòu)

超聲分散液體效應(yīng)：

①機(jī)械效應(yīng)。超聲波的機(jī)械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當(dāng)超聲波流體介質(zhì)中形成駐波時(shí)，懸浮在流體中的微小顆粒因受機(jī)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(shí)，由于超聲波的機(jī)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(shí)可產(chǎn)生大量小氣泡。一個(gè)原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負(fù)壓，壓強(qiáng)的降低使原來(lái)溶于液體的氣體過(guò)飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強(qiáng)大的拉應(yīng)力把液體“撕開”成一空洞，稱為空化。內(nèi)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(huì)隨周圍介質(zhì)的振動(dòng)而不斷運(yùn)動(dòng)、長(zhǎng)大或突然破滅。破滅時(shí)周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時(shí)產(chǎn)生激波。與空化作用相伴隨的內(nèi)摩擦可形成電荷，并在氣泡內(nèi)因放電而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。在液體中進(jìn)行超聲處理的技術(shù)大多與空化作用有關(guān)。

③熱效應(yīng)。由于超聲波使物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)，被介質(zhì)吸收時(shí)能產(chǎn)生熱效應(yīng)。

④化學(xué)效應(yīng)。超聲波的作用可促使發(fā)生或加速某些化學(xué)反應(yīng)。例如純的蒸餾水經(jīng)超聲處理后產(chǎn)生過(guò)氧化氫；溶有氮?dú)獾乃?jīng)超聲處理后產(chǎn)生亞硝酸；染料的水溶液經(jīng)超聲處理后會(huì)變色或退色。這些現(xiàn)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(xué)物質(zhì)的水解、分解和聚合過(guò)程。超聲波對(duì)和電化學(xué)過(guò)程也有明顯影響。各種氨基酸和其他的水溶液經(jīng)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(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。

超聲波乳化 分散 攪拌 剝離 實(shí)驗(yàn)級(jí)