英語翻譯：

【化】 ultrasonic emulsification

分詞翻譯：

超聲乳化的英語翻譯：

【化】 ultrasonic emulsification

作用的英語翻譯：

affect; effect; intention; action; motive; operation
【醫】 action; effect; process; role
【經】 role

專業解析

超聲乳化作用（Ultrasonic Emulsification）指利用超聲波能量将兩種互不相溶的液體（通常為油和水）強制混合形成穩定乳狀液的過程。其核心機制是超聲波産生的高頻振動（通常20kHz-1MHz）在液體中引發空化效應（cavitation），即微小氣泡快速形成、生長并劇烈崩塌，産生局部高壓、高溫和強烈剪切力，從而将分散相破碎成微米或納米級液滴并均勻分散于連續相中。

漢英術語對照與詳解：

1. 超聲乳化 (Ultrasonic Emulsification)

   • 超聲 (Ultrasonic)：頻率高于人類聽覺上限（約20kHz）的聲波，英文為 Ultrasonic（/ˌʌltrəˈsɒnɪk/）。
   • 乳化 (Emulsification)：使兩種不相溶液體形成穩定混合物的過程，英文為 Emulsification（/ɪˌmʌlsɪfɪˈkeɪʃən/）。

2. 作用機制

   • 空化效應 (Cavitation Effect)：超聲波在液體中傳播時産生周期性壓力變化，導緻局部低壓區形成空化氣泡，氣泡崩潰時釋放巨大能量，破壞液滴界面。
   • 液滴破碎 (Droplet Fragmentation)：空化沖擊波和微射流（microjets）将大液滴撕裂為微小液滴，粒徑可低至納米級（如100-500nm）。
   • 穩定分散 (Stable Dispersion)：乳化劑（如表面活性劑）吸附于新生液滴表面，防止聚并，形成動力學穩定的乳液。

應用領域與權威參考：

1. 醫學領域（如白内障手術）：

   眼科手術中通過超聲探頭将混濁晶狀體乳化成微小碎片吸除（術語：Phacoemulsification，超聲乳化白内障吸除術）。美國眼科學會（AAO）指南指出其具有切口小、恢複快的優勢 。

   來源：American Academy of Ophthalmology. "What is Phacoemulsification?"

2. 食品工業：

   用于制備醬料、乳制品等納米乳液，提升口感與保質期。研究顯示超聲處理可減少乳化劑用量（如大豆蛋白-菊粉複合乳液）。

   來源：Journal of Food Engineering, "Ultrasonic emulsification in food systems"

3. 化工與材料：

   合成納米材料（如脂質體、聚合物微球）時控制粒徑分布。德國Hielscher公司技術文檔指出，20kHz超聲設備可實現＞80%的乳化效率 。

   來源：Hielscher Ultrasonics GmbH, "Ultrasonic Emulsification Technology"

物理過程公式（空化能量）：

最大空化氣泡半徑 (R_{text{max}}) 與聲壓 (Pa)、頻率 (f) 的關系：

$$ R{text{max}} = frac{2}{rho omega} sqrt{frac{2(Pv - P{infty} + frac{2sigma}{R_0})}{3}} $$

其中 (rho) 為液體密度，(omega = 2pi f) 為角頻率，(P_v) 為蒸氣壓，(sigma) 為表面張力，(R_0) 為初始氣泡半徑。

權威定義來源：

• 《英漢醫學詞典》（人民衛生出版社）："超聲乳化"詞條定義為"利用超聲波粉碎物質形成乳劑的技術"。
• IUPAC化學術語數據庫：将"Ultrasonic Emulsification"歸類為"聲化學處理（Sonochemical Processing）"的子類。

網絡擴展解釋

超聲乳化作用是指利用超聲波能量将兩種或多種不相溶的液體混合形成穩定乳狀液的過程。以下是詳細解釋：

一、定義與基本原理

1. 定義
   超聲乳化通過高頻超聲波（通常幾十kHz）作用于液體，使其中一相（如油）以微小液滴形式均勻分散到另一相（如水）中，形成乳狀液。其核心物理機制是超聲波空化效應：液體在超聲波作用下産生大量氣泡，氣泡隨聲壓變化迅速膨脹并劇烈崩潰，釋放局部高溫（約5000K）和高壓（約500atm），以及強沖擊波，促使液體破碎成微米級顆粒并均勻分散。

二、關鍵特點

1. 乳化質量高
   • 液滴粒徑小（0.2~2μm），分布範圍窄（0.1~10μm）；
   • 乳液穩定性強，可保持數月至半年不分層。
2. 低能耗與高效性
   相比傳統機械攪拌或均質機，超聲波乳化能耗更低、效率更高。
3. 減少乳化劑依賴
   可通過物理作用直接實現穩定乳化，減少甚至無需添加化學乳化劑。

三、應用領域

1. 工業領域
   • 燃料：油/水或煤粉乳化燃燒，提升燃燒效率；
   • 化妝品：石蠟與水乳化，改善産品質地和穩定性；
   • 制藥：制備乳劑藥品，如藥膏、乳霜。
2. 醫療領域
   • 白内障手術：通過超聲波粉碎混濁晶狀體并吸出，屬于特殊場景的“乳化”應用。

四、與傳統乳化的對比

傳統方法（如攪拌、膠體磨）依賴機械剪切力，易導緻液滴大小不均且需大量乳化劑。超聲乳化通過空化效應實現更精細的分散，適合高濃度（純乳液濃度可達30%以上）和嚴苛工藝需求。

總結來看，超聲乳化作用結合物理空化效應與高效能優勢，廣泛應用于工業和醫療領域，尤其適用于對乳液穩定性、粒徑及環保性要求較高的場景。

分類

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