超声波乳化仪对液体的多种作用

 

超声波乳化仪对液体作用②：超声波在液体中产生空化效应，在液体中产生无数个即兴即灭的小气泡，在微观小环境带来极大地压力变化和温度变化，随着小气泡的产生和消亡，微观环境里会发生每秒钟几亿度的温度变化，虽然加热点持续的时间不过百万分之一秒，但是加速了加热点里的分子的化学反应。

 

超声波乳化仪对液体作用③：由于超声波在液体中传递存在着一个正负压强的交变周期，可使介质的质点产生显著的声压作用，当用足够大振幅的超声波辐射液体介质时，液体介质就会发生断裂，形成气体微泡，微泡进一步增大形成空化气泡，空化气泡在大振幅超声波高压下液壁发生溃陷，溃陷的动能在瞬间转化为空化泡内物质的内能，于是产生几千K的高温，使空化泡内的分子热解离，变成低温等离子体，从而增强了化学反应物的反应活性，即增加了分子或离子间的碰撞和接触，使得化学反应快速进行。

 

超声波乳化仪对液体作用④：超声波为何能有如此广泛的应用呢?原来主要得益于超声空化反应，当超声波能量足够高时，就会产生“超声空化”现象，即指存在于液体中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量，当能量达到某个阈值时，空化气泡急剧崩溃闭合的过程。空化气泡的寿命约0.1μs，它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量，并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流，使碰撞密度高达1.5kg/cm2。空化气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压(5000K，1800atm)，冷却速度可达109K/s。超声波这种空化作用大大提高非均相反应速率，实现非均相反应物间的均匀