Принцип на ултразвукова екстракция

Принцип на ултразвукова екстракция

Ултразвукът (честота между 20 kHz и 1 MHz) е механична вълна, която изисква разпространението на носител на енергия.

Принципът на ултразвукова екстракция е да се използва кавитационен ефект, механичен ефект и термичен ефект на ултразвуковите вълни за извличане на химичния състав на пробата чрез увеличаване на скоростта на движение на молекулите на средата и увеличаване на проникващата сила на средата. Следното е пример за китайска билкова медицина:

(1) Кавитационен ефект Като цяло, някои микромехури се разтварят повече или по-малко вътре в средата. Тези мехурчета вибрират под действието на ултразвукови вълни. Когато звуковото налягане достигне определена стойност, мехурчетата се увеличават поради насочената дифузия, образувайки резонансна кухина. И тогава внезапно затворено, това е кавитационният ефект на ултразвука. Когато балонът е затворен, той генерира налягане около няколко хиляди атмосфери около него, образувайки микро-шок, който може да предизвика разрушаване на клетъчната стена на растението и целия организъм, и целият процес на скъсване да приключи в миг, който е благоприятен за разтваряне на активната съставка.

(2) Механичен ефект Разпространението на ултразвуковите вълни в средата може да накара средните частици да вибрират в пространството на разпространение, като по този начин увеличат дифузията и разпространението на средата, което е механичното въздействие на ултразвуковите вълни. Ултразвуковите вълни генерират някакъв вид радиационно налягане в процеса на разпространение, което се разпространява по посока на звуковите вълни, което има силно разрушително въздействие върху материала, който може да деформира клетъчната тъкан и денатурира растителния протеин. В същото време, тя може също да даде на средата и окачването различни ускорения. А скоростта на молекулите на средата е много по-бърза от скоростта на молекулите на суспензията. По този начин между двете се образува триене, което може да деполимеризира биомолекулите, така че активните компоненти на клетъчната стена се разтварят по-бързо в разтворителя.

(3) Термичен ефект Подобно на други физически вълни, разпространението на ултразвукови вълни в среда също е процес на разпространение на енергия и дифузия. Това означава, че по време на разпространението на ултразвуковите вълни акустичната енергия непрекъснато се абсорбира от частиците на средата и средата ще я абсорбира. Цялата или по-голямата част от енергията се превръща в топлинна енергия, което води до повишаване на температурата на самата среда и лекарствената тъкан, което увеличава скоростта на разтваряне на активната съставка на лекарството. Тъй като увеличаването на вътрешната температура на лекарствената тъкан, причинено от абсорбцията на акустичната енергия, е мигновено, биологичната активност на екстрахирания компонент може да се поддържа постоянна.