超聲波提取機(jī)組

概述：
超聲波是一種高頻機(jī)械波，頻率范圍為15－60kHz，一般高于20kHz。
超聲波的主要特征為：
a. 波長短，近似作直線傳播；在固體和液體內(nèi)衰減比電磁波小，其傳播特性和媒質(zhì)的性質(zhì)
密切相關(guān)。
b. 能量集中，因而能形成高的溫度，產(chǎn)生劇烈振動，引起激震波、液體中的空化作用等，
結(jié)果產(chǎn)生機(jī)械、熱、光、電、化學(xué)及生物等各種效應(yīng)。
超聲波通常被用于過程強(qiáng)化和引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。由于超聲波的瞬時空化可實(shí)現(xiàn)
高溫和局部高溫，近年來在中藥提取及有機(jī)物降解等方面得到了一定的應(yīng)用。
作用原理：
（1） 空化作用
當(dāng)一定頻率的超聲波作用于液體是，由于液體中一部分氣泡其尺寸適宜，將產(chǎn)生共
振現(xiàn)象。此時，大于共振尺寸的氣泡在超聲波的作用下，被驅(qū)出液體外；小于共振
尺寸的氣泡則在超聲波的作用下逐漸變大。接近共振尺寸，聲波的稀疏段使氣泡迅
速漲大，由于摩擦產(chǎn)生電荷；在聲波的壓縮段，氣泡又被突然壓縮，直至泯滅。氣
泡在泯滅過程中，其內(nèi)部可達(dá)數(shù)千度高溫和幾千個大氣壓的高壓，并產(chǎn)生放電、發(fā)
象。這種現(xiàn)象成為“空化現(xiàn)象”。在超聲波場中液體中的微小氣泡首先經(jīng)歷氣泡
的振蕩及生長過程，及穩(wěn)態(tài)空化；然后是氣泡的壓縮和崩潰過程，及瞬態(tài)空化?？?br /> 化效應(yīng)可促進(jìn)反應(yīng)、強(qiáng)化傳質(zhì)過程。
（2） 熱效應(yīng)
由于介質(zhì)吸收超聲波及摩擦損耗，分子劇烈振動，超聲波的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)的內(nèi)
能，造成介質(zhì)溫度升高。超聲波的強(qiáng)度越大，產(chǎn)生的強(qiáng)度越強(qiáng)。因此，控制超聲波
的強(qiáng)度，可使物質(zhì)的組織內(nèi)部溫度瞬間升高，加速有效成分的溶出。氣泡崩塌之后，
泡內(nèi)“熱點(diǎn)”驟然冷卻，冷卻速度達(dá)108K/s。如此急速冷卻必將引起原料內(nèi)部結(jié)構(gòu)
急劇變化。
（3） 機(jī)械作用
超聲波傳遞的機(jī)械能可在液體中形成有效的攪動與流動，從而破壞了介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，
粉碎了液體中的顆粒，從而產(chǎn)生了普通低頻機(jī)械攪拌起不到的效果。這種機(jī)械作用
可產(chǎn)生擊碎、切割及凝聚等效果。
除上述三個作用外，超聲波還具有湍動效應(yīng)、微攪動效應(yīng)、界面效應(yīng)和聚能效應(yīng)等四
個附加效應(yīng)。
特點(diǎn)
○1 與常規(guī)提取方法比，超聲波提取具有提取時間段、無需加熱等特點(diǎn)，可以避免高溫對有
效成分的破壞，適合于熱敏性物料的提取。
○2 提取物的有效成分含量高，有利于進(jìn)一步的精制。
○3 溶媒用量少，可有效降低成本。
○4 有效成分的提取率高，原料利用充分，提高經(jīng)濟(jì)效益。
○5 對大多數(shù)有效成分的生理活性基本無影響。