
【化】 ultrasonic emulsification
超声乳化(Ultrasonic Emulsification)是一种通过高频超声波能量将两种互不相溶的液体分散成稳定乳状液的技术。该术语在医学和工业领域均有应用,核心原理是利用超声波空化效应产生的机械力实现物质破碎与混合。
在医学领域,超声乳化特指“超声乳化白内障吸除术”(Phacoemulsification),即通过超声波探头将混浊的晶状体乳化后吸出。此技术由美国眼科医生Charles Kelman于1967年首创,现已成为白内障手术的全球金标准。
工业应用方面,超声乳化技术常用于制备纳米乳液、燃料乳化等场景。根据中国化工出版社《超声技术手册》记载,其典型参数包括:
$$ f = 20-100 text{kHz} P = 1-1000 text{W/cm} $$
式中$f$为超声波频率,$P$为功率密度。
权威文献显示,该技术相比机械乳化法具有粒径分布均匀(D50≤500nm)、稳定性高(Zeta电位≥|30|mV)等优势。英国物理学会《应用物理期刊》的多篇研究证实,空化效应产生的局部温度可达5000K,压力冲击波达100MPa。
超声乳化(Ultrasonic Emulsification)是通过超声波能量实现两种或多种不相溶液体均匀混合形成乳状液的技术,其核心原理是超声波的空化效应。以下是详细解释:
空化效应
在强超声波作用下,液体内部产生大量微小气泡。这些气泡随超声波振动迅速膨胀、破裂,瞬间产生高温高压和局部激波,导致液体剧烈震荡。此效应可粉碎物质或促进不相溶液体混合,形成稳定的乳状液。
机械效应
高频机械振动直接作用于液体,增强混合效率,减少能量损耗。
超声乳化技术因高效、稳定特性,广泛应用于工业制造(如药品、化妆品)和医疗领域(如白内障手术)。不同场景下其原理一致,但具体操作和目标因需求而异。
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