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Parâmetro
Introdução:
O ultrassom é uma onda mecânica elástica da vibração, que seja fundamentalmente diferente das ondas eletromagnéticas. Porque as ondas eletromagnéticas propagam em um vácuo, e as ondas ultrassônicas devem propagar no meio, o todo o processo da expansão e da compressão ocorre ao passar com o meio.
Nos líquidos, uma pressão negativa é criada durante o processo de expansão. Se a energia ultrassônica é forte bastante, o processo de expansão pode criar bolhas no líquido ou rasgar o líquido em cavidades pequenas. Estas cavidades são fechadas instantaneamente, e uma pressão instantânea de MPa até 3000 é gerada quando a cavidade é fechada, que está chamada cavitação. O todo o processo é terminado em 400 μs.
A cavitação refina substâncias e faz emulsões, acelera ingredientes do alvo em solventes, e melhora taxas de extração. Além do que a cavitação, muitos efeitos secundários do ultrassom são igualmente conducentes a transferência e à extração de componentes do alvo.
O significado da cavitação é a reação que ocorre quando uma bolha estoura. Em alguns pontos, as bolhas já não absorvem a energia ultrassônica, e a implosão ocorre. Os gás e os vapores nas bolhas ou nas cavidades são rapidamente adiabaticly comprimidos, tendo por resultado extremamente altas temperaturas e pressões.
O volume da bolha é extremamente pequeno comparado ao volume total do líquido, assim que o calor gerado é dissipado imediatamente, e não terá um impacto significativo em circunstâncias ambientais. A velocidade de arrefecimento após o colapso da cavidade é calculada para ser aproximadamente 1010 o ° C/S.
Os furos ultrassônicos fornecem uma interação original entre a energia e a matéria. A alta temperatura e a pressão resultantes podem conduzir à formação de radicais livres e de outros componentes.
Em um líquido puro, quando um furo é quebrado, permanece sempre esférico devido às mesmas circunstâncias circunvizinhas; contudo, perto do limite contínuo, a ruptura do furo é não-uniforme. Energia cinética, que se move na bolha e se penetra a parede da bolha.
A força do impacto do jato na superfície contínua é muito forte, que pode causar grande dano à área de impacto, tendo por resultado uma superfície fresca altamente ativa. A força do impacto produzida pela deformação da bolha da explosão na superfície é diversas vezes maior do que a força do impacto gerada pela ressonância da bolha.
O efeito acima mencionado de ondas ultrassônicas é muito eficaz em extrair vários componentes do alvo dos tipos diferentes de amostras.
A alta temperatura e a pressão geradas na superfície de contato entre o solvente orgânico e a carcaça contínua aplicando ondas ultrassônicas, mais a energia de oxidação dos radicais livres gerados pela decomposição ultrassônica, etc., fornecendo desse modo a energia alta da extração.
Aplicação:
(1) comparado com os métodos convencionais da extração, a tecnologia ultrassônica da extração tem a eficiência alta da extração e o tempo curto da extração;
(2) a extração ultrassônica não é limitada facilmente pelo uso dos solventes, permitindo à adição de co-extractants a um aumento mais ulterior a polaridade da fase líquida e não melhora a eficiência da extração;
(3) comparado com a extração supercrítico do CO2 e a extração ultrahigh da pressão, o equipamento ultrassônico da extração é simples e o custo da extração é baixo;
(4) na maioria dos casos, a operação ultrassônica da extração tem poucas etapas, o processo da extração é simples, não é fácil causar a poluição ao extrato, e a temperatura da extração é baixa, que é apropriada para a extração de componentes calor-sensíveis do alvo.
Vantagem
Comparado com a tecnologia convencional da extração, a extração ultrassônica é mais rápida, mais barata e mais eficiente.
Comparado com os processos da precipitação da ebulição e do álcool, a extração ultrassônica tem as seguintes características proeminentes:
(1) nenhuma necessidade para a alta temperatura
(2) extração da pressão atmosférica, boa segurança, operação fácil, manutenção conveniente
(3) eficiência alta da extração
(4) espectro largo. A aplicabilidade larga, todos os tipos de ingredientes chineses do fitoterapia pode ultrassônica ser extraída
(5) a extração ultrassônica tem um relacionamento pequeno com as propriedades do solvente e do extrato do alvo
(6) reduzem o consumo de energia
(7) a quantidade de matérias primas para materiais medicinais é grande, multiplicada ou aumentada diversas vezes, e há poucas impurezas, e os ingredientes eficazes são fáceis de separar e refinar
(8) o baixo processo da extração custou e benefícios econômicos detalhados significativos