
【化】 ultrasonic emulsification
超聲乳化(Ultrasonic Emulsification)是一種通過高頻超聲波能量将兩種互不相溶的液體分散成穩定乳狀液的技術。該術語在醫學和工業領域均有應用,核心原理是利用超聲波空化效應産生的機械力實現物質破碎與混合。
在醫學領域,超聲乳化特指“超聲乳化白内障吸除術”(Phacoemulsification),即通過超聲波探頭将混濁的晶狀體乳化後吸出。此技術由美國眼科醫生Charles Kelman于1967年首創,現已成為白内障手術的全球金标準。
工業應用方面,超聲乳化技術常用于制備納米乳液、燃料乳化等場景。根據中國化工出版社《超聲技術手冊》記載,其典型參數包括:
$$ f = 20-100 text{kHz} P = 1-1000 text{W/cm} $$
式中$f$為超聲波頻率,$P$為功率密度。
權威文獻顯示,該技術相比機械乳化法具有粒徑分布均勻(D50≤500nm)、穩定性高(Zeta電位≥|30|mV)等優勢。英國物理學會《應用物理期刊》的多篇研究證實,空化效應産生的局部溫度可達5000K,壓力沖擊波達100MPa。
超聲乳化(Ultrasonic Emulsification)是通過超聲波能量實現兩種或多種不相溶液體均勻混合形成乳狀液的技術,其核心原理是超聲波的空化效應。以下是詳細解釋:
空化效應
在強超聲波作用下,液體内部産生大量微小氣泡。這些氣泡隨超聲波振動迅速膨脹、破裂,瞬間産生高溫高壓和局部激波,導緻液體劇烈震蕩。此效應可粉碎物質或促進不相溶液體混合,形成穩定的乳狀液。
機械效應
高頻機械振動直接作用于液體,增強混合效率,減少能量損耗。
超聲乳化技術因高效、穩定特性,廣泛應用于工業制造(如藥品、化妝品)和醫療領域(如白内障手術)。不同場景下其原理一緻,但具體操作和目标因需求而異。
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