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超声波萃取仪在不同领域的应用原理分析

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   超声波萃取仪在不同领域的应用原理分析

  超声波萃取仪亦称为超声波辅助萃取、超声波提取机,是利用超声波辐射压强产生的强烈空化作用、扰动效应、高加速度、击碎和搅拌作用等多级效应,增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,从而加速目标成分进入溶剂,促进提取的进行。
  超声波萃取仪通过超声波换能器产生快速机械振动波,利用超声波的能量,超声波作用的均匀性增强,声强增大,使得颗粒的边界层变薄,外表面剥落,颗粒发生碎裂,超声波破碎细胞外壁,从而使组织细胞壁内物质游离到溶液中,加速物质中有效成分溶于溶剂的过程。超声波萃取仪减少目标萃取物与样品基体之间的作用力,从而实现固态液态萃取分离,以提高有效成分萃取率的技术。
  超声波萃取仪是专门为少量样品的制备而开发的产品,它只需几秒钟就能达到粉末的混合和均样化,它同样适用于生物细胞的破壁和DNA/RNA的萃取,适用于各种植物组织包括根、茎、叶、花、果、种子等样品的研磨破碎,适用于各种动物组织包括大脑、心脏、肺、胃、肝脏、胸腺、肾脏、肠、淋巴结、肌肉、骨骼等样品的研磨破碎。超声波萃取仪适用于食品、药品、 药片成分分析检测的研磨破碎,超声波萃取仪适用于塑料、聚合物包括PE、PS、纺织品、树脂等样品的研磨破碎。
  超声波是一种弹性机械振动波,与电磁波本质上不同。因为电磁波在真空中传播,而超声波必须在介质中传播,穿过介质时,形成膨胀和压缩的全过程。在液体中,膨胀过程形成负压。如果超声波能量足够强,膨胀过程会在液体中生成气泡或将液体撕裂成很小的空穴,这些空穴瞬间闭合,闭合时产生高达3000MPa的瞬间压力,称为空化作用,整个过程在400μs 内完成。
  超声波萃取仪空化作用细化物质以及制造乳液,加速目标成分进入溶剂,提高提取率,除空化作用外,超声波的许多次级效应也都利于目标成分的转移和提取。成穴现象的重要意义在于气泡破裂时发生的反应。一些点位,气泡不再吸收超声波能量,而产生内爆,气泡或空穴里的气体和蒸汽快速绝热压缩,产生极高的温度和压力 。
  超声波萃取仪纯液体中,空穴破裂时,由于周围条件相同,因此总保持球形;然而紧靠固体边界处,空穴的破裂是非均匀的,产生高速液体喷流,使膨胀气泡的势能转化成液体喷流的动能,在气泡中运动并穿透气泡壁。超声波萃取仪喷射流在固体表面的冲击力非常强,能对冲击区造成极大的破坏,从而产生高活性的新鲜表面,破裂气泡形变在表面上产生的冲击力比气泡谐振产生的冲击力要大数倍 。
  超声波萃取仪在有机溶剂和固体基质接触面上产生的高温、高压,加之超声波分解产生的游离基的氧化能等,从而提供了高的萃取能。超声波萃取仪和常规萃取技术相比,超声波辅助萃取快速、价廉、高效。

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