Principiul și aplicarea emulsionării cu ultrasunete

Emulsificarea cu ultrasunete se referă la procesul de amestecare a două (sau mai multe) lichide nemiscibile sub acțiunea energiei ultrasonice pentru a forma un sistem dispersat, în care un lichid este distribuit uniform în celălalt lichid și formează o emulsie.
În comparație cu procesele și echipamentele generale de emulsionare, cum ar fi elice, mori coloidale și omogenizatoare, emulsionarea cu ultrasunete are caracteristicile unei calități ridicate de emulsionare, emulsionare stabilă, produse de emulsionare stabile și putere necesară scăzută.

Principiul emulsionării cu ultrasunete

Se crede că mecanismul fizic de zdrobire a solidelor (sau lichidelor) insolubile este cavitația ultrasonică. Efectul de cavitație cu ultrasunete se referă la generarea unui număr mare de bule într-un lichid sub acțiunea ultrasunetelor puternice. Bulele mici vor crește treptat și vor crește cu vibrația ultrasonică, apoi vor izbucni și se vor despica brusc, iar bulele despicate vor continua să crească și să spargă. Când aceste bule mici se prăbușesc rapid, ele generează temperatură și presiune ridicată în interiorul bulelor, iar undele de șoc locale puternice sunt generate în lichidul din apropierea bulelor din cauza impactului de mare viteză al lichidului din jurul bulelor, care formează și o temperatură locală ridicată. și presiune, având ca rezultat zdrobirea și emulsionarea cu ultrasunete.

Aplicații industriale ale emulsionării cu ultrasunete

În industriile farmaceutice și cele de zi cu zi, emulsificarea cu ultrasunete este utilizată în mod obișnuit pentru fabricarea diferitelor produse în emulsie, cum ar fi medicamente în emulsie, cosmetice și lustruire pentru pantofi. Emulsionarea cu ultrasunete poate fi folosită și pentru a produce combustibili emulsionați de petrol (benzină, motorină etc.) cu apă sau pulbere de cărbune, pentru a îmbunătăți valoarea de ardere pe unitatea de combustibil.
Această tehnologie a fost acum promovată și utilizată într-un interval limitat, cu beneficii economice semnificative. Pentru a reduce costurile și pentru a se adapta la producția pe scară largă, traductoarele mecanice cu ultrasunete, cum ar fi fluierele de trestie, sunt utilizate în principal în emulsificarea cu ultrasunete. Pentru lichidele care sunt greu de emulsionat sau pentru alte considerații speciale, traductoarele piezoelectrice cu ultrasunete sunt uneori utilizate împreună cu sisteme adecvate de focalizare a sunetului pentru a crește intensitatea sunetului.

Aplicații medicale ale facoemulsificării

Tratarea cataractei

Folosind un facoemulgator, printr-o incizie corneană sau sclerală de 3-5mm în dimensiune, nucleul cristalinului este zdrobit cu ultrasunete pentru a forma o formă de chil și apoi aspirat împreună cu cortexul. După intervenție chirurgicală, capsula posterioară a cristalinului poate fi păstrată și se poate implanta simultan o lentilă intraoculară cu cameră posterioară.
În comparație cu operația tradițională a cataractei, facoemulsificarea are rezultate chirurgicale mai bune și a devenit cea mai fiabilă metodă pentru tratamentul cataractei.