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Vues : 93 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2019-08-15 Origine : Site
Sous l'action de l'énergie ultrasonique, deux ou plus de deux types de liquides insolubles sont mélangés, dont l'un est dispersé uniformément dans un autre liquide pour former un liquide d'émulsion. Ce processus est appelé émulsification par ultrasons.
L'émulsion est une dispersion de deux ou plusieurs solutions non miscibles. Les ultrasons de haute intensité fournissent l'énergie nécessaire pour disperser la phase liquide (phase dispersée) dans une petite gouttelette d'une autre seconde phase (phase continue).
Deux types de liquides peuvent former différents types d'émulsion. Par exemple, l'huile et l'eau. Tout d’abord, l’émulsion eau dans huile, dans laquelle l’huile est une phase dispersée et l’eau est un milieu dispersé. Deuxièmement, ils peuvent former une émulsion huile dans eau, où l’eau est une phase dispersée et l’huile est une phase externe. Dans le même temps, plusieurs émulsions peuvent être formées, notamment l'émulsion « eau dans huile et eau dans eau » et l'émulsion « huile dans eau huile ».
L'émulsification ultrasonique est provoquée par la cavitation. L’onde ultrasonore traversant le liquide provoque sa compression et son expansion continue. Les ultrasons de haute intensité fournissent l’énergie nécessaire pour disperser la phase liquide. Lorsque la pression maximale est atteinte, le liquide se décompose au point faible de cohésion. Après la rupture, la surpression se produit à l'endroit où se produit la rupture et des cavités se trouvent. Dans ces vides, les gaz liquides dissous explosent sous forme de bulles en peu de temps.
Afin de stabiliser les gouttelettes dispersées nouvellement formées afin d'éviter la coalescence, des émulsifiants (tensioactifs, tensioactifs) et des stabilisants ont été ajoutés à l'émulsion. La répartition finale de la taille des gouttelettes est maintenue au même niveau que la répartition des gouttelettes après rupture dans la zone de dispersion ultrasonique.
Le processus de cavitation est affecté par la fréquence et l’intensité des ultrasons. L'apparition de cavitation dans le corps dépend en grande partie de l'existence de gaz non dissous en suspension dans un liquide, qui semble jouer un rôle catalytique. Sous une certaine pression, la formation de la cavité dépend dans une certaine mesure du temps de développement et de la fréquence ultrasonore. Le processus de phacoémulsification représente la compétition entre des processus opposés. Par conséquent, il est nécessaire de choisir des conditions et une fréquence de travail appropriées afin de maîtriser l’effet destructeur.
Processus de cavitation ultrasonique
•Contrôler le type d'émulsion.
•La puissance requise pour produire une émulsion est faible.
•L'émulsion formée est plus stable, certaines stables pendant plusieurs mois à plus de six mois.
• Concentration élevée, la concentration en émulsion pure peut dépasser 30 % et l'émulsifiant peut atteindre 70 %.
•Faible coût, une caractéristique importante de l'émulsification par ultrasons est qu'elle peut produire une émulsion très stable sans ou sans émulsifiant.
•Par rapport à la technologie et aux équipements généraux d'émulsification (tels qu'une hélice, un broyeur colloïdal et un homogénéisateur, etc.), l'émulsification par ultrasons présente de nombreux avantages.
•La taille moyenne des gouttelettes de l'émulsion formée est petite (0,2 à 2 microns) et la plage de distribution de la taille des gouttelettes est étroite (0,1 à 10 microns) ou plus étroite.
L'équipement d'émulsification ultrasonique peut être constitué d'un ou plusieurs kilowatts de processeurs ultrasoniques, offrant efficacement la possibilité de transformer les applications de laboratoire en production industrielle, et les résultats sont comparables à ceux du meilleur homogénéisateur haute pression actuel, de manière à obtenir une émulsion fine dispersible en flux continu ou par lots. Le coût de maintenance de l’équipement émulsifiant ultrasonique est très faible et il est très facile à utiliser et à nettoyer. La puissance de l'équipement émulsifiant ultrasonique peut être ajustée pour répondre aux exigences émulsifiantes de produits spécifiques.
La technologie d'émulsification par ultrasons a été largement utilisée dans les domaines de l'alimentation, de la fabrication du papier, de la peinture, de la chimie, de la pharmacie, du textile, du pétrole, de la métallurgie et d'autres domaines industriels. Les équipements à ultrasons peuvent être facilement installés sur les lignes de production existantes pour permettre aux fabricants de mettre à niveau leurs équipements à moindre coût. L'émulsification par ultrasons peut également créer des émulsions qui ne fonctionnent pas avec les méthodes générales. La méthode de mélange couramment utilisée ne peut produire que 5 % de paraffine dans l’eau. Il est inconcevable que sous l’action des ultrasons puissants, 20 % d’émulsion de paraffine puisse être réalisée.
