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超声波的几大特性在超声波提取中的应用原理

更新时间: 2019-06-21  点击次数: 3592次
  超声是指频率高于20khz的声音,一般来说人耳是听不见频率高于20khz的声音的,其实这只是一个大概的数,因为每个人的听力的范围和能力是不一样的。由于人的耳朵听不见超声部分,似乎超声波在自然界中不常出现,这种理解是错误的。例如:固体材料中的点阵运动,两个金属片的相撞都能发出超声。在自然界的动物中发出超声*出名的是蝙蝠,它能够在漆黑狭窄的黑洞中自由穿梭,这个就是利用了超声测距的原理。
 
  超声波的几大特性在超声波提取中的应用原理
 
  1、机械效应。超声波在提取溶剂中产生的效应。当把物料投入到提取罐中,打开超声波时,超声波在纵向传播的时候,它可以引起提取的中药材植物细胞的一些反应,这些反应都是物理变化,不会改变植物的有效成分的。超声振动可引起组织细胞内物质运动,由于超声的细微摩擦,使细胞质流动、整个细胞发生微震荡、旋转、摩擦、从而产生细胞摩擦的作用,使细胞内部结构发生变化,使得植物细胞的细胞壁变的松软,再给以适当的时间的超声机械波的作用,植物细胞的细胞壁就能破裂,溶出到有机溶剂中。
 
  2、热效应。由于生物组织具有声吸收的特性,射入生物组织的部分超声能量,将会变成热能,并使其温度升高,同时提取溶剂的温度也有所升高。当超声强度一定时,温度就不再随着超声时间的延长而上升,而是温度上升的变化趋于0,基本上就不在变化。从这个方面我们也可以了解到,如果提取某种中药材的工艺要求温度不是太高的话,利用超声波的热效应也能够*实现,这点本人有亲身体会,拿个*简单的超声波清洗机来说,在常温下打开超声波清洗机,不开加热系统,超声一段时间后,清洗溶剂的温度都能达到40度左右。这个根据每位客户的提取工艺的具体实际情况。
 
  3、空化效应。超声波提取技术提取中药有效成分时,首先在液体介质中产生*的空化效应,即不断产生无数内部压力达上千个大气压的微小气泡,并不断“爆破”发生微观上的强冲击波而作用于中药材上,促使药材植物细胞破壁或变形,并在溶剂中瞬时产生的空化泡的作用下发生崩溃而破裂,这样溶剂便很容易地渗透到细胞内部,使细胞内的化学成分溶解于溶剂中。由于超声波破碎过程是一个物理过程,因而不会改变被提取成分的化学结构和性质。
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