超聲波提取設(shè)備就是應(yīng)用超聲波提取設(shè)備發(fā)生的激烈振動(dòng)以及很高很快的加速度、激烈的空化效應(yīng)、攪拌等特殊作用可以破壞植物的細(xì)胞使溶媒可以浸透到被提取物的細(xì)胞中以便使被提取物的化學(xué)成分溶于液體之中，再經(jīng)過化學(xué)分離提純以得到所需求的成分。超聲提取設(shè)備的主要?jiǎng)恿κ锹暱栈�。空化的現(xiàn)象是指在超聲波提取設(shè)備的作用下，在液體中構(gòu)成空腔的現(xiàn)象。這些空腔隨傳播著的聲波的頻率而伸張和壓縮。
聲空化是液體中氣泡在聲場(chǎng)作用下所發(fā)生的一系列動(dòng)力學(xué)進(jìn)程。當(dāng)足夠強(qiáng)度的超聲波經(jīng)過液體時(shí)當(dāng)聲波負(fù)壓半周期的聲壓值超越液體內(nèi)部的靜壓強(qiáng)時(shí)，存在液體中的微小氣泡（稱作空腔或空化核）就會(huì)迅速增大，而在相繼而來的聲波正壓相中，氣泡會(huì)忽然絕熱壓縮。當(dāng)壓縮時(shí)，氣泡的尺寸會(huì)變小，同時(shí)它所產(chǎn)生的巨大壓力極有可能會(huì)使空腔完全消失，既有可能使它們完全閉合。因?yàn)樵陂]合之前的瞬時(shí)空腔及其四周微小的空間內(nèi)呈現(xiàn)熱點(diǎn)，造成高溫高壓區(qū)（壓力可達(dá)幾千個(gè)大氣壓，溫度超過5萬攝氏度），并伴有強(qiáng)大的沖擊波和速度達(dá)400千米的射流。所以在空腔完全閉合的瞬時(shí)，由于出現(xiàn)這種極端的物理環(huán)境，只是中草藥化學(xué)成分的細(xì)胞在溶劑中瞬時(shí)產(chǎn)生的空化泡的崩潰而破裂，以便溶劑浸透到細(xì)胞內(nèi)部而使細(xì)胞中的化學(xué)成分溶于溶劑之中。同時(shí)，超聲波提取設(shè)備發(fā)生的振動(dòng)效果增強(qiáng)了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解。而且超聲波破碎進(jìn)程是一個(gè)物理進(jìn)程，浸泡提取進(jìn)程中無化學(xué)反應(yīng)，被浸泡的化學(xué)成分的構(gòu)造和性質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生變化，因此超聲波的振動(dòng)效果加強(qiáng)了細(xì)胞的破碎速度，縮短了破碎時(shí)間，促進(jìn)了化學(xué)成分向溶劑中溶解。所以用超聲波提取設(shè)備化學(xué)成分可以大大的減少提取時(shí)間，加強(qiáng)了提取率。化學(xué)成分的構(gòu)造和性質(zhì)也不會(huì)改變超聲波提取設(shè)備作用時(shí)其效果不只取決于超聲波的強(qiáng)度和頻率，而且與被破碎物的結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。計(jì)算表明水中當(dāng)超聲波輻射面上的強(qiáng)度達(dá)300W/m2時(shí)就會(huì)形成空化現(xiàn)象，使被破碎的生物體和細(xì)胞完全破碎。
從理論上講，確定被破碎物所處介質(zhì)中氣泡的大小后即可選擇適合的超聲波頻率。但事實(shí)上被破碎物所處介質(zhì)中氣泡的大小不是單一的，而是存在著一個(gè)分布范圍。所以超聲波的頻率應(yīng)有一定范圍的變化，既有一個(gè)頻率寬帶。因而，頻率寬帶比單一頻率效果又要好一些。今后我們將從這個(gè)角度深化研究。
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