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Visualizzazioni: 93 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2019-08-15 Origine: Sito
Sotto l'azione dell'energia ultrasonica, due o più tipi di liquidi insolubili vengono mescolati insieme, uno dei quali viene disperso uniformemente in un altro liquido per formare un'emulsione liquida. Questo processo è chiamato emulsione ad ultrasuoni.
L'emulsione è una dispersione di due o più soluzioni immiscibili. Gli ultrasuoni ad alta intensità forniscono l'energia necessaria per disperdere la fase liquida (fase dispersa) in una piccola gocciolina di un'altra seconda fase (fase continua).
Due tipi di liquidi possono formare diversi tipi di emulsione. Ad esempio, olio e acqua. Innanzitutto l'emulsione acqua in olio, in cui l'olio è la fase dispersa e l'acqua è il mezzo disperso. In secondo luogo, possono formare olio in emulsione acquosa, dove l'acqua è la fase dispersa e l'olio è la fase esterna. Allo stesso tempo, possono essere formate emulsioni multiple, tra cui l'emulsione 'acqua in olio e acqua in acqua' e l'emulsione 'olio in acqua/olio'.
L'emulsificazione ad ultrasuoni è causata dalla cavitazione. L'onda ultrasonica che attraversa il liquido ne provoca la compressione e l'espansione continua. Gli ultrasuoni ad alta intensità forniscono l'energia necessaria per disperdere la fase liquida. Quando viene raggiunta la pressione massima, il liquido si rompe nel punto debole di coesione. Dopo la rottura, nel punto in cui avviene la rottura si verifica una sovrapressione e si trovano delle cavità. In questi vuoti i gas liquidi disciolti esplodono in breve tempo sotto forma di bolle.
Al fine di stabilizzare le goccioline disperse appena formate per prevenire la coalescenza, all'emulsione sono stati aggiunti emulsionanti (tensioattivi, tensioattivi) e stabilizzanti. La distribuzione dimensionale finale delle goccioline viene mantenuta allo stesso livello della distribuzione delle goccioline dopo la rottura nella zona di dispersione ultrasonica.
Il processo di cavitazione è influenzato dalla frequenza e dall'intensità degli ultrasuoni. Il verificarsi della cavitazione nel corpo dipende in gran parte dall'esistenza di gas liquido sospeso non disciolto, che sembra svolgere un ruolo catalitico. Sotto una certa pressione, la formazione della cavità dipende in una certa misura dal tempo di sviluppo e dalla frequenza degli ultrasuoni. Il processo di facoemulsificazione rappresenta la competizione tra processi opposti. Pertanto, è necessario scegliere condizioni di lavoro e frequenza adeguate per dominare l'effetto distruttivo.
Processo di cavitazione ultrasonica
•Controllare il tipo di emulsione.
•La potenza richiesta per produrre l'emulsione è ridotta.
•L'emulsione formata è più stabile, in alcuni casi stabile da diversi mesi a più di sei mesi.
•Alta concentrazione, la concentrazione dell'emulsione pura può superare il 30% e l'emulsionante può raggiungere il 70%.
• Basso costo, una caratteristica importante dell'emulsificazione ad ultrasuoni è che può produrre un'emulsione molto stabile senza o senza emulsionante.
•Rispetto alla tecnologia e alle attrezzature generali di emulsionamento (come elica, mulino colloidale e omogeneizzatore ecc.), l'emulsificazione ad ultrasuoni presenta molti vantaggi.
•La dimensione media delle goccioline dell'emulsione formata è piccola (0,2~2 micron) e l'intervallo di distribuzione delle dimensioni delle goccioline è stretto (0,1~10 micron) o più ristretto.
L'attrezzatura per l'emulsificazione ad ultrasuoni può essere costituita da uno o più kilowatt di processori ad ultrasuoni, fornendo efficacemente la capacità di trasformare le applicazioni di laboratorio in produzione industriale, e i risultati sono paragonabili al miglior omogeneizzatore ad alta pressione oggi, in modo da ottenere emulsione finemente disperdibile in flusso continuo o batch. Il costo di manutenzione delle apparecchiature di emulsionamento ad ultrasuoni è molto basso ed è molto facile da usare e pulire. La potenza delle apparecchiature di emulsionamento ad ultrasuoni può essere regolata per soddisfare i requisiti di emulsionamento di prodotti specifici.
La tecnologia di emulsione ad ultrasuoni è stata ampiamente utilizzata negli alimenti, nella fabbricazione della carta, nelle vernici, nell'industria chimica, farmaceutica, tessile, petrolifera, metallurgica e in altri settori industriali. Le apparecchiature a ultrasuoni possono essere facilmente installate sulle linee di produzione esistenti per facilitare ai produttori l'aggiornamento delle apparecchiature a un costo inferiore. L'emulsificazione ad ultrasuoni può anche creare emulsioni che non funzionano con metodi generali. Il metodo di miscelazione comunemente utilizzato può produrre solo il 5% di paraffina in acqua. È inconcepibile che sotto l'azione della potenza ultrasonica si possa produrre il 20% dell'emulsione di paraffina.
