超聲波在提取方面的應(yīng)用

超聲波在提取方面的應(yīng)用目前超聲波在提取方面的應(yīng)用已日益廣泛， 并且在中藥提取方面已經(jīng)工業(yè)化。我國(guó)傳統(tǒng)中藥的提取存在溶劑耗量大、萃取時(shí)間長(zhǎng)、萃取溫度高、工藝路線長(zhǎng)、萃取效率低等缺點(diǎn)， 導(dǎo)致中藥產(chǎn)品中殘留溶劑含量高、有效成分含量低、質(zhì)量難以控制、藥l效不明顯等主要問題， 產(chǎn)品價(jià)格低，國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng), 極大地制約了我國(guó)中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。而超聲用于中藥的提取則能明顯地減少溶劑耗量、縮短萃取時(shí)間, 在較低的溫度下就可實(shí)現(xiàn)高的提取率， 而且不會(huì)破壞中藥中的有效成分，可廣泛用于中藥中皂苷、生l物堿、黃酮、蒽醌類、有機(jī)酸及多糖等成分的提取。超聲波由超聲空化引起的, 由變幅桿端部發(fā)出的強(qiáng)超聲波，激l活反應(yīng)容器內(nèi)液體中的空化氣泡在崩潰時(shí)伴隨發(fā)生沖擊波或射流作用于細(xì)胞壁并使其破l裂。目前超臨界CO2 萃取由于具有綠色無污染、溶劑殘留量少或沒有、產(chǎn)品有效成分不易失活、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來研究的熱點(diǎn)。但同時(shí)該技術(shù)存在著萃取壓力較高、時(shí)間長(zhǎng)、萃取率較低、夾帶劑用量大以及能耗高等缺點(diǎn)，極大地限制了其工業(yè)化應(yīng)用。若將超聲應(yīng)用于超臨界流體萃取則可以明顯降低萃取系統(tǒng)的壓力和溫度，減少夾帶劑用量和縮短萃取時(shí)間， 而且萃取率也有明顯的提高。

超聲波的工作原理

全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)原理主要是將換能器，將功率超聲頻源的聲能，并且要轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)，通過清洗槽壁使之將槽子中的清洗液輻射到超聲波。由于受到輻射的超聲波，使之槽內(nèi)液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動(dòng)。 當(dāng)聲壓或者聲強(qiáng)受到壓力到達(dá)一定程度時(shí)候，氣泡就會(huì)迅速膨脹，然后又突然閉合。在這段過程中，氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波，使氣泡周圍產(chǎn)生1012-1013pa的壓力及局調(diào)溫，這種超聲波空化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中，蒸汽型空化對(duì)污垢的直接反復(fù)沖擊。

超聲波換能器應(yīng)用

超聲波加工

把微細(xì)磨料隨超聲波加工工具一起以一定靜壓力加在工件上, 就能加工出與工具相同的形狀。加工時(shí)換能器需在 15～ 40 kHz的頻率下, 產(chǎn)生 15～ 40 微米的振幅。超聲波工具使工件表面的磨料以相當(dāng)大的沖擊力連續(xù)沖擊, 破壞超聲輻射部位, 使材料破碎而達(dá)到去除材料的目的。超聲波加工主要應(yīng)用于寶石、玉器、大理石、瑪瑙、硬質(zhì)合金等脆硬材料的加工以及異型孔和細(xì)深孔的加工。此外, 在普通切削工具上加超聲波換能器振動(dòng)時(shí), 也可起到提和效率的作用。

換能器在清洗槽中的分布及粘結(jié)問題

 判斷粘結(jié)質(zhì)量的方法之一，是在清洗槽裝水并開機(jī)工作一段時(shí)間后，測(cè)量換能器的溫升。如果在眾多的換能器中某個(gè)換能器溫升特別快，則表明該換能器可能粘結(jié)不好．因?yàn)榇藭r(shí)聲輻射不好，電能量大部分消耗在換能器上而發(fā)熱。另一個(gè)方法是在小信號(hào)條件下逐個(gè)測(cè)量 換能器的電阻抗大小來判別粘結(jié)質(zhì)量。

     目前在超聲波清洗機(jī)的性能方面還存在一些模糊的認(rèn)識(shí)：認(rèn)為功率越大，換能器數(shù)目越多．其性能越好，價(jià)值越高，甚至以此論價(jià)．這種認(rèn)識(shí)是不全l面的． 如上述，換能器布得過密，功率密度過大，不但清洗效果不好，而且槽底易空化腐蝕．另一方面， 目前超聲波清洗機(jī)商品所標(biāo)的功率大多是聲功率而不是電功率，如果所標(biāo)是指消耗工頻功率，則超聲波清洗機(jī)質(zhì)量的優(yōu)劣應(yīng)該由效率來判斷。如果效率低，在同樣清洗效果時(shí)則耗電大，反而增加了用戶的費(fèi)用。超聲清洗機(jī)的效率包括兩部分．一是超聲頻電源的效率．即輸入換能器的 高頻電功率與消耗工頻電功率之百分比；另一部分是電聲轉(zhuǎn)換效率，即進(jìn)入清洗液中的聲功率與輸入換能器的電功率之百分比．目前我國(guó)在工業(yè)生產(chǎn)中還沒有一種簡(jiǎn)便的方法和設(shè)備來測(cè)量電聲轉(zhuǎn)換效率。各廠家所標(biāo)的超聲波清洗機(jī)的功率是含糊不清的，亟需有行業(yè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)．