超聲波分散技術

一個(ge) 相作為(wei) 粒子狀態，把分散於(yu) 其他相中的係叫做分散係，把粒子稱為(wei) 分散質或分散相，變為(wei) 媒質的其他相叫做分散媒或者連續相，這種分散係按分散粒子大小可分為(wei) 如下三種：宏觀(粗大)分散係、膠質分散係、分子分散係。宏觀分散係，分散的粒子直徑在0. 1μm 以上。

一般構成分散體(ti) 係的分散相有氣體(ti) 、液體(ti) 、固體(ti) ，而分散媒也可以是氣體(ti) 、液體(ti) 、固體(ti) 等。其中分散相為(wei) 液體(ti) 時，最多的是乳狀液或是叫做乳劑；與(yu) 之相對應的分散相為(wei) 固體(ti) 時，比較多見的叫做懸浮液；分散相為(wei) 氣體(ti) 且粒子直徑在0.lμm以下的膠質時，被取名叫做泡沫膠體(ti) 。

功率超聲在液體(ti) 中為(wei) 人們(men) 廣泛知曉的作用是分散效應，超聲波在液體(ti) 裏的分散作用，主要依賴液體(ti) 的超聲空化作用。

影響分散效果的兩(liang) 個(ge) 因素：

• 超聲波衝(chong) 擊力，如果提供使用的分散工具與(yu) 處理液種類已定，則超聲衝(chong) 擊力由處理液的平均壓力p、液體(ti) 間隙C及溫度三個(ge) 因素決(jue) 定。

• 超聲輻射時間，處理液的流量為(wei) Q（cm3），間隙為(wei) c（cm），相對方向的平板麵積為(wei) S（cm2）,則處理液中的特定粒子穿過這個(ge) 空間的平均需要時間t為(wei) : t = cS/Q

要提高超聲波分散效果，必須控製處理液的平均壓力p、間隙c和超聲輻射時間t三個(ge) 要素。

采用超聲波分散，可不需要使用乳化劑，在許多場合超聲波乳化可以得到1μm以下的粒子。這種優(you) 質溶液的生成主要是由於(yu) 分散工具附近的超聲波強力空化作用所形成的結果。采用超聲波不用乳化劑就能使石蠟在水中分散，其分散的粒子直徑達lμm以下。

超聲波分散特點通常是振幅小、加速度大。例如頻率為(wei) 20kHz,振幅為(wei) 50μm的加速度為(wei) 重力加速度的8萬(wan) 倍。在局部，能集中大功率的超聲波分散裝置已在食品、燃料、新材料、化妝品、塗料等領域被廣泛地應用。

設備的組成

1. 超聲波振動係統，為(wei) 了獲得大功率，其共振頻率選在15kHz~20KHz左右；

2. 超聲波發生器（也稱為(wei) 超聲波電源），其效率高達90%，且體(ti) 積小，重量輕，超聲發生器與(yu) 共振係統組成了一個(ge) 頻率自動跟蹤係統；

3. 超聲波分散工具，由鈦合金或不鏽鋼製成，具有耐腐蝕性好；振動功率傳(chuan) 遞要快；耐酸蝕性要好等特點；

4. 分散容器，當超聲波發生器輸出高頻電壓加於(yu) 超聲振動子，經振動子變幅杆機械振幅放大後在分散工具作用下，在容器內(nei) 進行強烈的分散處理。

頻率、顆粒大小之間的關(guan) 係：

• 頻率越高，分散的粒子越細;頻率越低，分散的粒子越粗;

• 從(cong) 減少噪聲的情況看，頻率高其噪聲小；

• 功率要求足夠大使產(chan) 生空化的條件必須滿足。