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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(wèn)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(lèi)、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(wú)污染、溶劑殘留量少或沒(méi)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(lái)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。

超聲波定義

　超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多l普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)l防、生物醫(yī)學(xué)等方面。

超聲波的工作原理

一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物層的疲勞破壞而被駁離，氣體型氣泡的振動(dòng)對(duì)固體表面進(jìn)行擦洗，污層一旦有縫可鉆，氣泡立即“鉆入”振動(dòng)使污層脫落，由于空化作用，兩種液體在界面迅速分散而乳化，當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí)，油被乳化、固體粒子自行脫落，超聲在清洗液中傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓，形成射流，沖擊清洗件，同時(shí)由于非線性效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會(huì)產(chǎn)生高速的微射流，所有這些作用，能夠破壞污物，除去或削弱邊界污層，增加攪拌、擴(kuò)散作用，加速可溶性污物的溶解，強(qiáng)化化學(xué)清洗劑的清洗作用。由此可見(jiàn)，凡是液體能浸到且聲場(chǎng)存在的地方都有清洗作用，其特點(diǎn)適用于表面形狀非常復(fù)雜的零件的清洗。尤其是采用這一技術(shù)后，可減少化學(xué)溶劑的用量，從而大大降低環(huán)境污染.

超聲波換能器學(xué)科研究的方向概述

　超聲波換能器也叫超聲波振子，是使用廣泛的能量轉(zhuǎn)換器件之一，作為能把高頻電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率再傳遞出去，而它自身消耗很少的一部分功率，廣泛應(yīng)用于超聲波清洗、焊接、美容、打孔、檢測(cè)等領(lǐng)域。

超聲波換能器學(xué)科研究的方向是，研究盡可能滿(mǎn)足工程實(shí)用要求的聲波阻抗、脈沖響應(yīng)、頻率響應(yīng)、阻抗匹配、聲學(xué)結(jié)構(gòu)、換能材料及振動(dòng)模式等特性，并設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)這些基本特性，達(dá)到電與聲之問(wèn)的l佳轉(zhuǎn)換，其內(nèi)容涉及到物理，化學(xué)、光學(xué)等多個(gè)方面。