Princip i primjena ultrazvučne emulgacije

Ultrazvučna emulgacija odnosi se na proces miješanja dviju (ili više) tekućina koje se ne miješaju pod djelovanjem ultrazvučne energije kako bi se formirao dispergirani sustav, gdje je jedna tekućina ravnomjerno raspoređena u drugoj tekućini i tvori emulziju.
U usporedbi s općim procesima emulgiranja i opremom kao što su propeleri, koloidni mlinovi i homogenizatori, ultrazvučno emulgiranje ima karakteristike visoke kvalitete emulgiranja, stabilnog emulgiranja, stabilnih proizvoda za emulgiranje i male potrebne snage.

Princip ultrazvučne emulgacije

Vjeruje se da je fizički mehanizam drobljenja netopljivih krutina (ili tekućina) ultrazvučna kavitacija. Efekt ultrazvučne kavitacije odnosi se na stvaranje velikog broja mjehurića u tekućini pod djelovanjem jakog ultrazvuka. Mali mjehurići će postupno rasti i povećavati se ultrazvučnom vibracijom, zatim će iznenada prsnuti i podijeliti se, a podijeljeni mjehurići će nastaviti rasti i pucati. Kada se ti mali mjehurići brzo kolabiraju, stvaraju visoku temperaturu i tlak unutar mjehurića, a jaki lokalni udarni valovi nastaju u tekućini u blizini mjehurića zbog udarca tekućine velikom brzinom oko mjehurića, što također stvara lokalnu visoku temperaturu i tlak, što rezultira ultrazvučnim drobljenjem i emulgiranjem.

Industrijske primjene ultrazvučne emulgacije

U farmaceutskoj industriji i industriji svakodnevnih potrepština, ultrazvučna emulgacija se obično koristi za proizvodnju raznih emulzijskih proizvoda, kao što su emulzijski lijekovi, kozmetika i laštilo za cipele. Ultrazvučna emulgacija također se može koristiti za proizvodnju emulgiranih zapaljivih tvari nafte (benzin, dizel, itd.) s vodom ili ugljenim prahom, kako bi se poboljšala vrijednost izgaranja po jedinici goriva.
Ova se tehnologija sada promiče i koristi u ograničenom rasponu, sa značajnim ekonomskim prednostima. Kako bi se smanjili troškovi i prilagodili velikoj proizvodnji, mehanički ultrazvučni pretvornici kao što su zviždaljke od trske uglavnom se koriste u ultrazvučnoj emulzifikaciji. Za tekućine koje je teško emulgirati ili za druga posebna razmatranja, piezoelektrični ultrazvučni pretvornici ponekad se koriste u kombinaciji s odgovarajućim sustavima za fokusiranje zvuka za povećanje intenziteta zvuka.

Medicinska primjena fakoemulzifikacije

Liječenje katarakte

Pomoću fakoemulgatora, kroz rez rožnice ili bjeloočnice veličine 3-5 mm, jezgra leće se usitnjava ultrazvukom kako bi se formirao chyle oblik, a zatim se isisava zajedno s korteksom. Nakon operacije moguće je sačuvati stražnju kapsulu leće i istovremeno ugraditi intraokularnu leću stražnje komore.
U usporedbi s tradicionalnom operacijom katarakte, fakoemulzifikacija ima bolje kirurške rezultate i postala je najpouzdanija metoda liječenja katarakte.