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超声波技术在各大行业中被广泛应用

分类:行业动态 93

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。

科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz-20000Hz。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹。

超声波常见的应用场景:

1、细胞破碎

超声波破碎细胞有操作简单,重复性好,节省时间等优点,多用于微生物和组织细胞破碎。超声波频率高于15-20KHz,在菌悬液中形成空化效应,使细胞产生急剧震荡而导致破裂,用于提取细胞内含物,如:大肠杆菌制备酶等。

 

 

2、超声波化学合成

超声波的空化效应过程中,空气泡产生高达5000K的高温,大于200MPa的压力。这就成为超声波化学合成的能量来源,利用这些能量可以在一些微粒表面合成出纳米粒子。

3、超声波制药

1)注射用医药物质的分散——将磷酯类和胆固醇和药水的混合物,经过超声分散,可以得到更小粒子供静脉注射使用

2)草药提取——利用超声破碎植物组织,加速溶剂穿透组织,提高中草药有效成分提取率。如金鸡纳树皮中生物碱浸出,一般方法需要5小时以上,采用超声波分散只需要半个小时就可以完成。

3)制备疫苗——将细胞或病菌借助于超声分散将其灭活后,用于疫苗制作。

 

 

4、超声波在化妆品领域的应用

超声波对化妆品的乳化和分散效果,形成更小的乳化微粒,使化妆品更深入渗透到肌肤层中,让肌肤更好吸收,发挥更好的效力和作用。使用超声波分散,在不需要使用乳化剂的情况下就能使蜡及石蜡乳化,化妆水等油的微粒子分散,微粒直径可以在1um以下。

5、超声波对酒的醇化—催陈技术

新酒的口感辛辣,味道差,需要经过较长时间的储存陈化,产生一系列的物理和化学变化及缔合过程,使辛辣、刺激性变小,酒味甘绵柔和,香味增加,口味协调,即为生酒的老熟。通过使用17.5-22KHz的超声波处理5-10min,可以酒的老熟时间缩短1/3到1/2.

6、超声波清洗

超声波清洗是基于空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆,由此产生的冲击将浸没在清洗液中待清洗物体表面的污物剥落下来。随着超声波频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,因此,高频超声波特别适用于小颗粒污垢的清洗,而不破坏其工作表面

随着人们对超声波本质的更深刻认识,超声波对人类的贡献也越来越大。需要指出的是,如果应用不当,超声波对人体和生物体有一定的危害性,如过大的超声波能使组织损伤、眼晶状体混浊;过长照射种子反而造成减产或死亡,这是需要引起注意的。

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