超聲波萃取的原理介紹

江蘇天翎儀器超聲波恒溫萃取儀：

 超聲波萃取，亦稱為超聲波輔助萃取、超聲波提取，是利用超聲波輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化效應(yīng)、擾動(dòng)效應(yīng)、高加速度、擊碎和攪拌作用等多級(jí)效應(yīng)，增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度，增加溶劑穿透力，從而加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑，促進(jìn)提取的進(jìn)行。

超聲波萃取的原理：

  超聲波是指頻率為20kHz~50MHz的電磁波，它是一種機(jī)械波，需要能量載體——介質(zhì)來進(jìn)行傳播。其穿過介質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生膨脹和壓縮2個(gè)過程。

  超聲波能產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大的能量，給予介質(zhì)很大的加速度。這種能量作用于液體時(shí)，膨脹過程會(huì)形成負(fù)壓。如果超聲波能量足夠強(qiáng)，膨脹過程就會(huì)在液體中生成氣泡或?qū)⒁后w撕裂成很小的空穴。這些空穴瞬間即閉合，閉合時(shí)產(chǎn)生高達(dá)3000MPa的瞬間壓力，稱為空化作用。

  這樣連續(xù)不斷產(chǎn)生的高壓就像一連串小爆炸不斷地沖擊物質(zhì)顆粒表面，使物質(zhì)顆粒表面及縫隙中的可溶性活性成分迅速溶出。同時(shí)在提取液中還可通過強(qiáng)烈空化，使細(xì)胞壁破裂而將細(xì)胞內(nèi)溶物釋放到周圍的提取液體中。超聲空穴提供的能量和物質(zhì)間相互作用時(shí)，產(chǎn)生的高溫高壓能導(dǎo)致游離基和其他組分的形成。

   據(jù)此原理，超聲波處理純水會(huì)使其熱解成氫原子和羥基，兩者通過重組生成過氧化氫，當(dāng)空穴在緊靠固體表面的液體中發(fā)生時(shí)，空穴破裂的動(dòng)力學(xué)明顯發(fā)生改變。在純液體中，空穴破裂時(shí)，由于它周圍條件相同，因此總保持球形。

然而緊靠固體邊界處，空穴的破裂是非均勻的，從而產(chǎn)生高速液體噴流，使膨脹氣泡的勢(shì)能轉(zhuǎn)化成液體噴流的動(dòng)能，在氣泡中運(yùn)動(dòng)并穿透氣泡壁。噴射流在固體表面的沖擊力非常強(qiáng)，能對(duì)沖擊區(qū)造成極大的破壞，從而產(chǎn)生高活性的新鮮表面。利用超聲波的上述效應(yīng)，從不同類型的樣品中提取各種目標(biāo)成分是非常有效的。

   目前超聲波本身在化學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，將其應(yīng)用于各種分離也顯示了許多*性。超聲波作用于液-液、液-固兩相，多相體系，表面體系以及膜界面體系，會(huì)產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)作用，并在微環(huán)境內(nèi)產(chǎn)生各種附加效應(yīng)如湍動(dòng)效應(yīng)、微擾效應(yīng)、界面效應(yīng)和聚能效應(yīng)等，從而引起傳播媒質(zhì)*的變化。

這些作用能提供更多活性ZX，也可促進(jìn)兩相傳質(zhì)維持濃度梯度以及促進(jìn)反應(yīng)。這些特點(diǎn)是某些常規(guī)手段不易獲得的，超聲波萃取正是利用了這些特點(diǎn)。