Parámetro
Introducción:
El ultrasonido es una onda mecánica elástico de la vibración, que es fundamental diferente de ondas electromagnéticas. Porque las ondas electromagnéticas propagan en un vacío, y las ondas ultrasónicas deben propagar en el medio, el todo el proceso de la extensión y de la compresión ocurre al pasar con el medio.
En líquidos, una presión negativa se crea durante el proceso de extensión. Si la energía ultrasónica es bastante fuerte, el proceso de extensión puede crear burbujas en el líquido o rasgar el líquido en las pequeñas cavidades. Estas cavidades se cierran instantáneamente, y una presión instantánea de MPa hasta 3000 se genera cuando la cavidad es cerrada, que se llama cavitación. El todo el proceso se termina en 400 μs.
La cavitación refina sustancias y hace emulsiones, acelera los ingredientes de la blanco en solventes, y mejora tarifas de extracción. Además de la cavitación, muchos efectos secundarios del ultrasonido son también conducentes a la transferencia y a la extracción de los componentes de la blanco.
La significación de la cavitación es la reacción que ocurre cuando una burbuja estalla. En algunos puntos, las burbujas absorben no más la energía ultrasónica, y la implosión ocurre. Los gases y los vapores en burbujas o cavidades adiabaticly se comprimen rápidamente, dando por resultado extremadamente temperaturas altas y presiones.
El volumen de la burbuja es extremadamente pequeño comparado al volumen total del líquido, así que el calor generado se disipa inmediatamente, y no tendrá un impacto significativo en condiciones ambientales. La tarifa de enfriamiento después del hundimiento de la cavidad se estima para ser cerca de 1010 el ° C/S.
Los agujeros ultrasónicos proporcionan una interacción única entre la energía y la materia. La temperatura alta y la presión resultantes pueden llevar a la formación de radicales libres y de otros componentes.
En un líquido puro, cuando un agujero está quebrado, sigue siendo siempre esférico debido a las mismas condiciones circundantes; sin embargo, cerca del límite sólido, la fractura del agujero es no uniforme. Energía cinética, que se mueve en la burbuja y penetra la pared de la burbuja.
La fuerza del impacto del jet en la superficie sólida es muy fuerte, que puede causar gran daño al área de impacto, dando por resultado una superficie fresca altamente activa. La fuerza del impacto producida por la deformación de la burbuja de la explosión en la superficie es varias veces mayor que la fuerza del impacto generada por la resonancia de la burbuja.
El efecto antedicho de ondas ultrasónicas es muy eficaz en la extracción de diversos componentes de la blanco de diversos tipos de muestras.
La temperatura alta y la presión generadas en la superficie de contacto entre el solvente orgánico y el substrato sólido aplicando ondas ultrasónicas, más la energía oxidante de los radicales libres generados por la descomposición ultrasónica, el etc., de tal modo proporcionando alta energía de la extracción.
Uso:
(1) comparado con métodos convencionales de la extracción, la tecnología ultrasónica de la extracción tiene altos eficacia de la extracción y tiempo de la extracción del cortocircuito;
(2) la extracción ultrasónica no es limitada fácilmente por el uso de solventes, no prohibiendo a la adición de co-solventes de extracción a aumento posterior la polaridad de la fase líquida y no mejora la eficacia de la extracción;
(3) comparado con la extracción supercrítica del CO2 y la extracción ultraalta de la presión, el equipo ultrasónico de la extracción es simple y el coste de la extracción es bajo;
(4) en la mayoría de los casos, la operación ultrasónica de la extracción tiene pocos pasos, el proceso de la extracción es simple, no es fácil causar la contaminación al extracto, y la temperatura de la extracción es baja, que es conveniente para la extracción de los componentes sensibles al calor de la blanco.
Ventaja
Comparado con tecnología convencional de la extracción, la extracción ultrasónica es más rápida, más barata y más eficiente.
Comparado con los procesos de la precipitación de la ebullición y del alcohol, la extracción ultrasónica tiene las características excepcionales siguientes:
(1) ninguna necesidad de la temperatura alta
(2) extracción de la presión atmosférica, buena seguridad, operación fácil, mantenimiento conveniente
(3) alta eficacia de la extracción
(4) espectro amplio. La aplicabilidad amplia, toda clase de ingredientes chinos de la medicina herbaria puede ser extraída ultrasónico
(5) la extracción ultrasónica tiene una pequeña relación con las propiedades del solvente y del extracto de la blanco
(6) reduce el consumo de energía
(7) el periodo de las materias primas para los materiales medicinales es grande, multiplicado o aumentado varias veces, y hay pocas impurezas, y los ingredientes eficaces son fáciles de separarse y de purificar
(8) coste de proceso de poca extracción y ventajas económicas completas significativas