El principi i l'aplicació de l'emulsificació ultrasònica

L'emulsificació ultrasònica es refereix al procés de barreja de dos (o més) líquids immiscibles sota l'acció de l'energia ultrasònica per formar un sistema dispers, on un líquid es distribueix uniformement en l'altre líquid i forma una emulsió.
En comparació amb els processos i equips d'emulsificació generals, com ara hèlixs, molins col·loides i homogeneïtzadors, l'emulsificació ultrasònica té les característiques d'alta qualitat d'emulsificació, emulsificació estable, productes d'emulsificació estables i baixa potència requerida.

El principi de l'emulsificació ultrasònica

Es creu que el mecanisme físic de trituració de sòlids (o líquids) insolubles és la cavitació ultrasònica. L'efecte de cavitació ultrasònica es refereix a la generació d'un gran nombre de bombolles en un líquid sota l'acció d'un ultrasò fort. Les bombolles petites creixeran i augmentaran gradualment amb la vibració ultrasònica, de cop esclataran i es dividiran, i les bombolles dividides continuaran creixent i esclatant. Quan aquestes petites bombolles col·lapsen ràpidament, generen alta temperatura i pressió dins de les bombolles, i es generen fortes ones de xoc locals al líquid prop de les bombolles a causa de l'impacte d'alta velocitat del líquid al voltant de les bombolles, que també forma una alta temperatura local. i pressió, resultant en trituració i emulsificació per ultrasons.

Aplicacions industrials de l'emulsió ultrasònica

A les indústries farmacèutiques i de necessitats diàries, l'emulsió ultrasònica s'utilitza habitualment per fabricar diversos productes d'emulsió, com ara medicaments d'emulsió, cosmètics i esmalt de sabates. L'emulsificació per ultrasons també es pot utilitzar per produir combustibles emulsionats de petroli (gasolina, gasoil, etc.) amb aigua o carbó en pols, per tal de millorar el valor de combustió per unitat de combustible.
Aquesta tecnologia s'ha promocionat i utilitzat actualment en un rang limitat, amb importants beneficis econòmics. Per tal de reduir costos i adaptar-se a la producció a gran escala, els transductors ultrasònics mecànics com els xiulets de canya s'utilitzen principalment en l'emulsificació d'ultrasons. Per a líquids que són difícils d'emulsionar o per altres consideracions especials, de vegades s'utilitzen transductors ultrasònics piezoelèctrics juntament amb sistemes d'enfocament de so adequats per augmentar la intensitat del so.

Aplicacions mèdiques de la facoemulsificació

Tractament de cataractes

Utilitzant un facoemulsionant, a través d'una incisió corneal o escleral de 3-5mm de mida, el nucli de la lent es tritura amb ultrasò per formar una forma de quil i després es succiona juntament amb l'escorça. Després de la cirurgia, es pot conservar la càpsula posterior de la lent i es pot implantar simultàniament una lent intraocular de cambra posterior.
En comparació amb la cirurgia tradicional de cataractes, la facoemulsificació té millors resultats quirúrgics i s'ha convertit en el mètode més fiable per al tractament de cataractes.