Polski
Wyświetlenia: 93 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 2019-08-15 Pochodzenie: Strona
Pod wpływem energii ultradźwiękowej miesza się ze sobą dwa lub więcej rodzajów nierozpuszczalnych cieczy, z których jedna jest równomiernie rozproszona w innej cieczy, tworząc ciecz emulsyjną. Proces ten nazywa się emulgacją ultradźwiękową.
Emulsja jest dyspersją dwóch lub więcej niemieszających się roztworów. Ultradźwięki o dużej intensywności zapewniają energię potrzebną do rozproszenia fazy ciekłej (fazy rozproszonej) w małej kropli innej drugiej fazy (fazy ciągłej).
Dwa rodzaje cieczy mogą tworzyć różne rodzaje emulsji. Na przykład olej i woda. Przede wszystkim emulsja typu woda w oleju, w której fazą rozproszoną jest olej, a ośrodkiem rozproszonym jest woda. Po drugie, mogą tworzyć emulsję typu olej w wodzie, w której fazą rozproszoną jest woda, a fazą zewnętrzną jest olej. Jednocześnie może tworzyć się wiele emulsji, w tym emulsja „woda w oleju i woda w wodzie” oraz emulsja „olej w wodzie-oleju”.
Emulgowanie ultradźwiękowe spowodowane jest kawitacją. Fala ultradźwiękowa przechodząca przez ciecz powoduje jej ciągłe ściskanie i rozszerzanie. Ultradźwięki o dużej intensywności zapewniają energię potrzebną do rozproszenia fazy ciekłej. Po osiągnięciu maksymalnego ciśnienia ciecz rozpada się w słabym punkcie spójności. Po pęknięciu w miejscu pęknięcia pojawia się nadciśnienie i pojawiają się ubytki. W tych pustych przestrzeniach rozpuszczone ciekłe gazy eksplodują w postaci pęcherzyków w krótkim czasie.
W celu ustabilizowania nowo powstałych, zdyspergowanych kropelek, aby zapobiec koalescencji, do emulsji dodano emulgatory (surfaktanty, surfaktanty) i stabilizatory. Końcowy rozkład wielkości kropel utrzymuje się na tym samym poziomie, co rozkład kropel po rozbiciu w strefie dyspersji ultradźwiękowej.
Na proces kawitacji ma wpływ częstotliwość i intensywność ultradźwięków. Występowanie kawitacji w organizmie w dużej mierze zależy od istnienia zawieszonego w cieczy nierozpuszczonego gazu, który wydaje się pełnić rolę katalityczną. Pod pewnym ciśnieniem powstawanie wnęki zależy w pewnym stopniu od czasu rozwoju i częstotliwości ultradźwiękowej. Proces fakoemulsyfikacji stanowi konkurencję między przeciwstawnymi procesami. Dlatego należy dobrać odpowiednie warunki i częstotliwość pracy, aby zdominować działanie destrukcyjne.
Proces kawitacji ultradźwiękowej
• Kontroluj rodzaj emulsji.
• Moc potrzebna do wytworzenia emulsji jest niewielka.
• Utworzona emulsja jest bardziej stabilna, w niektórych przypadkach stabilna przez kilka miesięcy do ponad pół roku.
• Wysokie stężenie, stężenie czystej emulsji może przekraczać 30%, a emulgator może osiągnąć 70%.
• Niski koszt, ważną cechą emulgowania ultradźwiękowego jest to, że może wytworzyć bardzo stabilną emulsję bez emulgatora lub bez.
• W porównaniu z ogólną technologią i sprzętem do emulgowania (takimi jak śmigło, młyn koloidalny i homogenizator itp.), emulgacja ultradźwiękowa ma wiele zalet.
•Średnia wielkość kropelek utworzonej emulsji jest mała (0,2~2 mikronów), a zakres rozkładu wielkości kropel jest wąski (0,1~10 mikronów) lub węższy.
Sprzęt do emulgowania ultradźwiękowego może składać się z jednego lub więcej kilowatów procesorów ultradźwiękowych, skutecznie zapewniając możliwość przekształcenia zastosowań laboratoryjnych w produkcję przemysłową, a wyniki są porównywalne z najlepszym obecnie homogenizatorem wysokociśnieniowym, tak aby uzyskać drobno dyspergowalną emulsję w ciągłym przepływie lub wsadu. Koszt konserwacji ultradźwiękowego sprzętu emulgującego jest bardzo niski i jest bardzo łatwy w obsłudze i czyszczeniu. Moc ultradźwiękowego sprzętu emulgującego można dostosować do wymagań emulgujących określonych produktów.
Technologia emulgowania ultradźwiękowego jest szeroko stosowana w przemyśle spożywczym, papierniczym, farbiarskim, chemicznym, farmaceutycznym, tekstylnym, naftowym, metalurgicznym i innych dziedzinach przemysłu. Sprzęt ultradźwiękowy można łatwo zainstalować na istniejących liniach produkcyjnych, aby ułatwić producentom modernizację sprzętu niższym kosztem. Emulgowanie ultradźwiękowe może również tworzyć emulsje, które nie działają w ogólnych metodach. Powszechnie stosowana metoda mieszania pozwala uzyskać jedynie 5% parafiny w wodzie. Nie do pomyślenia jest, aby pod działaniem mocy ultradźwiękowej można było wytworzyć 20% emulsji parafinowej.
