超聲波反應(yīng)釜的工作原理和用途

超聲波對(duì)細(xì)胞的作用主要有熱效應(yīng)，空化效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。熱效應(yīng)是當(dāng)超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)，摩擦力阻礙了由超聲引起的分子震動(dòng)，使部分能量轉(zhuǎn)化為局部高熱（42-43℃），因?yàn)檎＝M織的臨界致死溫度為45.7℃，而腫瘤組織比正常組織敏感性高，故在此溫度下腫瘤細(xì)胞的代謝發(fā)生障礙，DNA、RNA、蛋白質(zhì)合成受到影響，從而殺傷癌細(xì)胞而正常組織不受影響。空化效應(yīng)是在超聲照射下，生物體內(nèi)形成空泡，隨著空泡震動(dòng)和其猛烈的聚爆而產(chǎn)生出機(jī)械剪切壓力和動(dòng)蕩，使腫瘤出血、組織瓦解以致壞死。另外，空化泡破裂時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高溫（約5000℃）、高壓（可達(dá)500×104Pa），可使水蒸氣熱解離產(chǎn)生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化還原反應(yīng)可導(dǎo)致多聚物降解、酶失活、脂質(zhì)過(guò)氧化和細(xì)胞殺傷。機(jī)械效應(yīng)是超聲的原發(fā)效應(yīng)，超聲波在傳播過(guò)程中介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)交替地壓縮與伸張構(gòu)成了壓力變化，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷。殺傷作用的強(qiáng)弱與超聲的頻率和強(qiáng)度密切相關(guān)。

超聲波反應(yīng)釜的原理就是將電能通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換為聲能，這種能量通過(guò)液體介質(zhì)(如水)而變成一個(gè)個(gè)密集的小氣泡，這些小氣泡迅速炸裂，產(chǎn)生的象小炸彈一樣的能量，從而起到破碎細(xì)胞等物質(zhì)的作用(俗稱“空化效應(yīng)”)。 超聲波細(xì)胞破碎儀是在液體中產(chǎn)生空化效應(yīng)的多功能、多用途的儀器；它能用于各種動(dòng)植物細(xì)胞、病毒細(xì)胞、細(xì)菌及組織的破碎，也可用于各類無(wú)機(jī)物質(zhì)的破碎重組，同時(shí)可用來(lái)乳化、分離、勻化、提取、消泡清洗及加速化學(xué)反應(yīng)等。超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)有廣泛的用途，如:

1、超聲波提取生物納米（超聲波化學(xué)合成法）

超聲波化學(xué)反應(yīng)中，起關(guān)鍵作用的是聲波的空化效應(yīng)，在超聲波的輻照過(guò)程中，在液體里將發(fā)生空化氣泡的形成，長(zhǎng)大和崩滅，當(dāng)空化氣泡崩滅時(shí)產(chǎn)生一個(gè)覆蓋著的強(qiáng)壓力脈沖，產(chǎn)生許多*的性質(zhì)，例如產(chǎn)生高達(dá)5000K的高溫，大于200Mpa的壓力，這就是超聲波化學(xué)合成的能量來(lái)源，利用這些能量能在一些特殊粉末表面合成出納米粒子。

2、超聲波制藥

（1）注射用醫(yī)藥物質(zhì)的分散——將磷脂類與膽固醇混合用適當(dāng)方法與藥物混合在水溶液中，經(jīng)超聲分散，可以得到更小粒子供靜脈注射。

（2）草藥提取——利用超聲分散破壞植物組織，加速溶劑穿透組織作用，提高中草藥有效成分提取率。如金雞納樹皮中全部生物堿用一般方法侵出需5小時(shí)以上，采用超聲分散只要半小時(shí)即可完成。

（3）制備混懸劑——在超聲空化和強(qiáng)烈攪拌下，將一種固體藥物分散在含有表面活性劑的水溶液中，可以形成1um左右口服或靜脈注射混懸劑。例“靜注喜樹堿混懸劑”“肝臟造影劑”、“硫酸鋇混懸劑”。

（4） 制備疫苗——將細(xì)胞或病菌借助于超聲分散將其殺死以后，再用適當(dāng)方法制成疫苗。

3、超聲波對(duì)化妝品的分散

為了更進(jìn)一步提取藥物精華和粒子微細(xì)化，并節(jié)約生產(chǎn)成本，達(dá)到分散、乳化效果，使化妝品更深入滲透到肌膚里層，讓肌膚很好的吸收，發(fā)揮藥物的效力和作用，采用超聲波乳化可達(dá)到非常理想的效果。采用超聲分散，則不需要使用乳化劑，就能使蠟及石蠟乳化、化妝水等油的微粒子分散。石臘在水中分散的粒子直徑可達(dá)1um以下。

4、超聲波對(duì)酒的醇化—催陳技術(shù)

一瓶美酒以它的酒味醇厚，綿軟柔和、芳香濃郁為人青睞，人們常用陳年老酒來(lái)形容酒的珍貴，一瓶上世紀(jì)的陳酒，標(biāo)價(jià)幾萬(wàn)元，其價(jià)格的含義在于時(shí)間的存放上。酒的主要控制因素是化學(xué)變化即酸的形成，并進(jìn)一步酯化，酯參與乙醇和水的締合。剛出廠的酒含有戍醇，有辛辣味，這種氣味要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才能化解，這個(gè)緩慢變化稱酒的醇化。用功率1.6KW，頻率17.5-22KHZ的超聲波處理5-10min，可使酒的老熟時(shí)間縮短1/3到1/2。

5、超聲波對(duì)硅垢的處理

在廢紙脫墨漿的生產(chǎn)中,為保證漿料及成紙的終質(zhì)量及紙機(jī)的抄造要求,對(duì)膠粘物的去除率和油墨粒子殘留率兩項(xiàng)指標(biāo)均有嚴(yán)格要求，因此多數(shù)脫墨生產(chǎn)線采用了熱分散設(shè)備,用于將較大的膠粘物分解成肉眼看不到的小粒子并將未*脫離纖維的油墨粒子*脫除,以保證漿料質(zhì)量。為更好地提高漿料質(zhì)量,尤其是白度,大多數(shù)廢紙生產(chǎn)線都在熱分散前添加化學(xué)品,如過(guò)氧化氫（漂白劑）、氫氧化鈉、硅酸鈉（穩(wěn)定劑）、EDTA等,以便通過(guò)熱分散的混合作用達(dá)到高溫高濃漂白的目的

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