نظام معالجة السوائل بالموجات فوق الصوتية
الكيمياء الصوتية بالموجات فوق الصوتية ناتجة عن ظاهرة التجويف. في الكيمياء، يشير التجويف إلى تكوين فقاعات صغيرة ونموها وانهيارها. تتكون فقاعات التجويف من دورة من الضغط إلى التوسع. عندما تمر الموجات فوق الصوتية عبر سائل، فإنها تضغط عليه وتمدده بشكل مستمر. توفر الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة الطاقة اللازمة لتفريق الطور السائل. عند الوصول إلى الحد الأقصى للضغط، يحدث تمزق السائل عند نقطة التماسك الأضعف. وبعد هذا التمزق ظهر ضغط زائد عند نقطة التمزق ووجدت بعض التجاويف. وفي هذه الفراغات ينفجر الغاز المذاب في السائل على شكل فقاعات بعد فترة زمنية قصيرة. أثناء تمزق الفقاعة، يتم إنشاء ضغط مرتفع للغاية، حوالي 1000 ضغط جوي. العلاج بالموجات فوق الصوتية يمكن أن يولد الظروف الفيزيائية والكيميائية القاسية في السوائل، والتي يمكن تطبيقها في الاستخراج، والسحق والخلط، والاستحلاب، والتشتت والتحريك، وإزالة الرغوة والتفريغ، وما إلى ذلك.
اِستِخلاص
الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو أسلوب يستخدم الموجات فوق الصوتية-عالية التردد لفصل المواد واستخراجها. يولد الاستخراج بالموجات فوق الصوتية نبضات فوق صوتية بتردد يزيد عن 20 كيلو هرتز من خلال تذبذب عالي التردد، مما يسبب اهتزازًا ميكانيكيًا سريعًا لجزيئات المذيب، وبالتالي زيادة قدرة الانتشار والذوبان للمذيب. تعمل الموجات فوق الصوتية على تكسير جدار الخلية والغشاء، مما يؤدي إلى إطلاق مكونات قيمة داخل الخلية مع تعطيل التفاعلات بين المركبات، وتحسين قابليتها للذوبان وكفاءة الاستخلاص. بعد فترة معينة من الإشعاع بالموجات فوق الصوتية، يمكن استخراج المركب أو العنصر النشط المطلوب
تشتت
نظام التشتيت بالموجات فوق الصوتية عبارة عن تقنية تستخدم-موجات صوتية عالية التردد (عادةً أعلى من 20 كيلو هرتز) لتحقيق تشتيت دقيق للمواد. يتم استخدامه على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية لعمليات مثل الاستحلاب، وتشتت التعليق، وإزالة الغازات. تشتت مستقر للأصباغ والطلاءات والأحبار؛ صناعة المواد الغذائية: تستخدم للتوزيع الدقيق للبروتين والنشا والمواد الخام الأخرى لتحسين الملمس والطعم؛ صناعة الأدوية: تستخدم لتحضير وتوزيع الأدوية والكبسولات الطبية وغيرها؛ معالجة المواد: معالجة تشتت المواد المسحوقة مثل المعادن والسيراميك لتحسين نشاط التفاعل وخصائص التلبيد؛ الإدارة البيئية: إزالة التشتت في معالجة مياه الصرف الصحي ومعالجة غازات العادم.
الاستحلاب
الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية هو تقنية تستخدم-طاقة فوق صوتية عالية التردد لتكسير البنية الجزيئية للمواد السائلة أو الصلبة وتكوين مستحلب. تُستخدم هذه الطريقة عادةً لتحضير المستحلبات والمعلقات والبخاخات وغيرها من المنتجات.
تُستخدم تقنية الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في صناعات مثل مستحضرات التجميل والأدوية والمواد الغذائية والطلاءات وما إلى ذلك. وتتميز بمزايا التشغيل البسيط والاستهلاك المنخفض للطاقة وجزيئات المنتج الدقيقة واستقرار المستحلب الجيد. مع مزيد من التطور التكنولوجي، تم تطبيق الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية بشكل متزايد في مجالات مثل إعداد المواد الجديدة والطب الحيوي.
التفريغ
معالجة تفريغ الغاز بالموجات فوق الصوتية هي طريقة تستخدم الخصائص الفيزيائية للموجات فوق الصوتية لتوليد نفاثات صغيرة ومناطق{0}عالية الطاقة وموجات ضغط صوتية في السوائل، مما يتسبب في تمزق الفقاعات الموجودة في السائل بسرعة وإطلاق الغاز، وبالتالي تحقيق غرض إزالة الرغوة وتفريغ الغاز.
يتم تطبيق معالجة تفريغ الغاز بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي على: صناعة البترول: التخلص من الرغوة المتولدة في عملية فصل النفط والغاز، وتحسين استخلاص النفط والغاز وكفاءة الإنتاج؛ الصناعة الكيميائية: التخلص من الرغوة في غلاية التفاعل وخطوط الأنابيب، وتحسين إنتاجية المنتج وجودته؛ صناعة الأدوية: إزالة الرغوة في عملية إنتاج المحاليل الدوائية، وتحسين نقاء وتركيز المحاليل الدوائية؛ صناعة المواد الغذائية: التخلص من الرغوة أثناء التخمير، وتحسين طعم وجودة الطعام.
خلل في الخلايا
جهاز تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية، المعروف أيضًا باسم أداة الاستخلاص التآزري بالموجات فوق الصوتية بالموجات فوق الصوتية، وأداة تحلل الخلايا بالموجات فوق الصوتية، وآلة طحن المواد النانوية بالموجات فوق الصوتية. يستخدم جهاز تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية تأثير التشتت للموجات فوق الصوتية في السائل لتوليد التجويف، وبالتالي كسر الجزيئات الصلبة أو أنسجة الخلايا في السائل.
يمكن استخدام الساحقات بالموجات فوق الصوتية لسحق الخلايا الحيوانية أو الخلايا النباتية أو البكتيريا أو جراثيم الأسنان أو الأنسجة. تفريق الأتربة النادرة ومساحيق المعادن غير العضوية المختلفة؛ يمكنه أيضًا تسريع سرعة رد الفعل في الكيمياء والأحياء والفيزياء، وهو جهاز مثالي لتسريع عملية تفريغ الغازات السائلة؛ وفي الوقت نفسه، يمكن تهيئته باستخدام جزيئات اللاتكس التي يبلغ حجمها حوالي جزء من مائة من الميكرومتر؛ تجانس الخليط "الذي يصعب خلطه"؛ تجميع بعض المواد وترسيب البعض الآخر.
