Het effect van ultrasoon
Wanneer de ultrasone golf zich voortplant in het medium, ondergaat het medium als gevolg van de interactie tussen de ultrasone golf en het medium fysieke en chemische veranderingen, wat resulteert in een reeks mechanische, thermische, elektromagnetische en chemische ultrasone effecten, waaronder de volgende vier effecten:
1. Mechanische effecten
De mechanische werking van echografie kan vloeibare emulgering, gelvervloeiing en vaste dispersie bevorderen. Wanneer een staande golf wordt gevormd in het ultrasone vloeibare medium, worden de kleine deeltjes die in de vloeistof zijn gesuspendeerd door mechanische kracht op de knooppunten gecondenseerd, waardoor een periodieke accumulatie in de ruimte ontstaat. Wanneer ultrasone golven zich voortplanten in piëzo-elektrische materialen en magnetostrictieve materialen, geïnduceerde elektrische polarisatie en geïnduceerde magnetisatie als gevolg van de mechanische werking van ultrasone golven (zie diëlektrische fysica en magnetostrictie).
2. Cavitatie
Wanneer ultrasone golven inwerken op vloeistoffen, kan een groot aantal kleine belletjes worden geproduceerd. Een reden is dat een gedeeltelijke trekspanning in de vloeistof verschijnt om onderdruk te vormen. Door de afname van de druk wordt het oorspronkelijk in de vloeistof opgeloste gas oververzadigd en ontsnapt uit de vloeistof en worden kleine belletjes. De andere reden is dat de sterke trekspanning" scheurt" de vloeistof in een holte, wat cavitatie wordt genoemd. In de holte is vloeistofdamp of een ander gas opgelost in de vloeistof, en het kan zelfs een vacuüm zijn.
De kleine belletjes die door cavitatie worden gevormd, zullen blijven bewegen, opgroeien of plotseling barsten door de vibratie van het omringende medium. Wanneer het barst, snelt de omringende vloeistof plotseling de luchtbel in, wat hoge temperatuur, hoge druk en schokgolven genereert. De interne wrijving die gepaard gaat met cavitatie kan elektrische ladingen vormen en door ontlading lichtemissie in de bellen veroorzaken. De technologie van ultrasone behandeling in vloeistof is meestal gerelateerd aan cavitatie.
3. Thermisch effect
Vanwege de hoge frequentie en hoge energie van ultrasoon, kan het een duidelijk thermisch effect produceren wanneer het door het medium wordt geabsorbeerd.
4. Chemische effecten
Het effect van echografie kan bepaalde chemische reacties bevorderen of versnellen. Zo ondergaat zuiver gedestilleerd water een ultrasone behandeling om waterstofperoxide te produceren; stikstof opgelost water produceert salpeterig zuur na ultrasone behandeling; kleurstofoplossing in water zal van kleur veranderen of vervagen na ultrasone behandeling. Het optreden van deze verschijnselen gaat altijd gepaard met cavitatie. Echografie kan ook de hydrolyse, afbraak en polymerisatie van veel chemische stoffen versnellen.
Echografie heeft ook een significant effect op fotochemische en elektrochemische processen. Nadat de waterige oplossingen van verschillende aminozuren en andere organische stoffen ultrasoon zijn verwerkt, verdwijnen de karakteristieke absorptiebanden en vertonen ze een uniforme algemene absorptie, wat aangeeft dat de cavitatie de moleculaire structuur heeft veranderd.
