Princíp a aplikácia ultrazvukovej emulgácie

Ultrazvuková emulgácia označuje proces zmiešania dvoch (alebo viacerých) nemiešateľných kvapalín pôsobením ultrazvukovej energie za vzniku dispergovaného systému, kde jedna kvapalina je rovnomerne rozložená v druhej kvapaline a tvorí emulziu.
V porovnaní so všeobecnými emulgačnými procesmi a zariadeniami, ako sú vrtule, koloidné mlyny a homogenizátory, má ultrazvuková emulgácia vlastnosti vysokej kvality emulgácie, stabilnej emulgácie, stabilných emulgačných produktov a nízkeho požadovaného výkonu.

Princíp ultrazvukovej emulgácie

Predpokladá sa, že fyzikálny mechanizmus drvenia nerozpustných pevných látok (alebo kvapalín) je ultrazvuková kavitácia. Ultrazvukový kavitačný efekt sa týka vytvárania veľkého počtu bublín v kvapaline pôsobením silného ultrazvuku. Malé bublinky budú postupne rásť a zväčšovať sa pomocou ultrazvukových vibrácií, potom náhle prasknú a rozdelia sa a rozdelené bubliny budú naďalej rásť a praskať. Keď sa tieto malé bubliny rýchlo zrútia, vytvárajú vo vnútri bublín vysokú teplotu a tlak a v kvapaline v blízkosti bublín sa vytvárajú silné lokálne rázové vlny v dôsledku vysokorýchlostného dopadu kvapaliny okolo bublín, čo tiež vytvára miestnu vysokú teplotu. a tlaku, čo vedie k drveniu a emulgácii ultrazvukom.

Priemyselné aplikácie ultrazvukovej emulgácie

Vo farmaceutickom priemysle a priemysle dennej potreby sa ultrazvuková emulgácia bežne používa na výrobu rôznych emulzných produktov, ako sú emulzné lieky, kozmetika a krém na topánky. Ultrazvuková emulgácia sa môže použiť aj na výrobu emulgovaných horľavín oleja (benzínu, nafty atď.) s vodou alebo uhoľným práškom, aby sa zlepšila hodnota spaľovania na jednotku paliva.
Táto technológia bola teraz propagovaná a používaná v obmedzenom rozsahu s významnými ekonomickými výhodami. S cieľom znížiť náklady a prispôsobiť sa výrobe vo veľkom meradle sa pri ultrazvukovej emulgácii väčšinou používajú mechanické ultrazvukové prevodníky, ako sú jazýčkové píšťaly. Pre kvapaliny, ktoré sa ťažko emulgujú alebo z iných špeciálnych dôvodov, sa niekedy používajú piezoelektrické ultrazvukové meniče v spojení s vhodnými systémami zaostrovania zvuku na zvýšenie intenzity zvuku.

Lekárske aplikácie fakoemulzifikácie

Liečba šedého zákalu

Pomocou fakoemulgátora cez rohovkový alebo sklerálny rez s veľkosťou 3-5 mm sa jadro šošovky rozdrví ultrazvukom do tvaru chyle a potom sa odsaje spolu s kortexom. Po chirurgickom zákroku je možné zachovať zadné puzdro šošovky a súčasne implantovať zadnú komorovú vnútroočnú šošovku.
V porovnaní s tradičnou operáciou šedého zákalu má fakoemulzifikácia lepšie chirurgické výsledky a stala sa najspoľahlivejšou metódou liečby katarakty.