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影响超声波乳化和控制声波乳化的因素有哪些?

更新时间:2022-11-04      点击次数:521
  影响超声波乳化的因素影响和控制声波乳化的各种因素包括超声波功率,时间,声波频率和乳液温度。
 
  声波频率:20至40 kHz的频率能够产生最佳的乳化效果,即在较低频率下,剪切力对乳化效果会到起较大的作用。随着超声波频率的增加,气泡膨胀和破裂所需的时间减少了,从而减少了剪切的程度。在较高的频率,空化阈值增加,由于需要更多的功率来启动空化,因此声波化过程的效率降低过程。超声波乳化设备有20至40 kHz的频率可以选择,能够根据具体不同的应用选择不同频率的工具头。
 
  超声波功率:超声功率是控制乳液乳化效率的主要因素之一。随着超声功率的增加,分散相的液滴尺寸会减小。但是,当功率输入大于200 W时,较小的乳液液滴会聚集成较大的液滴。这是因为在这些条件下会产生大量空化气泡,极高的能量密度,液滴浓度增加以及液滴之间的碰撞率很高。因此,在超声乳化过程中确定最佳功率非常重要。随着均匀化时间的延长,小液滴的产生也随之增加。在相同的能量密度下,可以比较两种乳化技术,以检查它们在稳定乳液形成中的效率。
 
  溶液温度:在超声乳化过程中,溶液温度适当的升高会导致溶液界面张力和粘度的降低,使其更容易混合,并且会使空化气泡的数量增加。这些趋势对整个乳化过程是非常有利的。然而,温度的持续不断升高对乳化的影响也可能是有害的:空化的核数会伴随温度增加而增加,气泡内部的气压也随之增加,从而产生冲击波的衰减并产生大量气泡。这会降低气泡内爆时达到的最大压力。由于气泡中蒸发的数量增加,气泡的破裂会变得不那么剧烈,这会导致剪切力和乳化效率降低。
 
  声波处理时间:通常,超声乳化时间的增加会导致分散相液滴的尺寸减小。随着时间的增加,溶液中超声波能量的量也增加,导致破裂的液滴数量增加和乳液液滴的尺寸减小。但是,超过一定的处理时间,即超过最佳处理时间,由于高液滴浓度的普遍存在和液滴之间的碰撞,会将较小的液滴聚结成较大的液滴。
 
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