Ultragarso emulsinimo principas ir taikymas

Ultragarsinis emulsinimas reiškia dviejų (ar daugiau) nesimaišančių skysčių maišymo procesą veikiant ultragarso energijai, kad susidarytų išsklaidyta sistema, kai vienas skystis tolygiai pasiskirsto kitame skystyje ir sudaro emulsiją.
Palyginti su bendrais emulsinimo procesais ir įranga, tokia kaip sraigtai, koloidiniai malūnai ir homogenizatoriai, ultragarsinis emulsinimas pasižymi aukšta emulsinimo kokybe, stabilia emulsacija, stabiliais emulsinimo produktais ir maža reikiama galia.

Ultragarso emulsinimo principas

Manoma, kad fizinis netirpių kietųjų medžiagų (arba skysčių) smulkinimo mechanizmas yra ultragarsinė kavitacija. Ultragarsinis kavitacijos efektas reiškia didelio kiekio burbuliukų susidarymą skystyje, veikiant stipriam ultragarsui. Maži burbuliukai palaipsniui augs ir daugės veikiant ultragarso vibracijai, tada staiga sprogs ir suskils, o suskilę burbuliukai toliau augs ir sprogs. Kai šie maži burbuliukai greitai subyra, jie sukuria aukštą temperatūrą ir slėgį burbuliukų viduje, o šalia burbuliukų esančiame skystyje susidaro stiprios vietinės smūginės bangos dėl didelio skysčio poveikio aplink burbuliukus, dėl kurių taip pat susidaro vietinė aukšta temperatūra. ir slėgis, dėl ko ultragarsinis smulkinimas ir emulsinimas.

Ultragarso emulsinimo pramoninis pritaikymas

Farmacijos ir kasdienių reikmenų pramonėje ultragarsinis emulsinimas dažniausiai naudojamas gaminant įvairius emulsinius produktus, tokius kaip emulsiniai vaistai, kosmetika ir batų tepalas. Ultragarsinis emulsinimas taip pat gali būti naudojamas emulsuotoms naftos (benzino, dyzelino ir kt.) degiosioms medžiagoms gaminti su vandeniu arba anglies milteliais, siekiant pagerinti degimo vertę kuro vienetui.
Ši technologija dabar reklamuojama ir naudojama ribotu diapazonu, o tai turi didelę ekonominę naudą. Siekiant sumažinti išlaidas ir prisitaikyti prie didelio masto gamybos, ultragarso emulsijoje dažniausiai naudojami mechaniniai ultragarsiniai keitikliai, tokie kaip nendriniai švilpukai. Sunkiai emulsuojamiems skysčiams arba dėl kitų specialių priežasčių pjezoelektriniai ultragarsiniai keitikliai kartais naudojami kartu su atitinkamomis garso fokusavimo sistemomis, siekiant padidinti garso intensyvumą.

Fakoemulsifikacijos taikymas medicinoje

Kataraktos gydymas

Naudojant fakoemulsifikatorių, per 3-5 mm dydžio ragenos arba skleros pjūvį lęšio branduolys susmulkinamas ultragarsu, kad susidarytų chilio forma, o paskui išsiurbiamas kartu su žieve. Po operacijos galima išsaugoti užpakalinę lęšiuko kapsulę ir vienu metu implantuoti užpakalinės kameros intraokulinį lęšį.
Palyginti su tradicine kataraktos operacija, fakoemulsifikacija turi geresnių chirurginių rezultatų ir tapo patikimiausiu kataraktos gydymo metodu.