ผลกระทบหลายประการของการขยายพันธุ์เครื่องเชื่อมอัลตราโซนิก

เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกแพร่กระจายในตัวกลาง อันเนื่องมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างคลื่นอัลตราโซนิกกับตัวกลาง ตัวกลางจะผ่านการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมี ส่งผลให้เกิดเอฟเฟกต์อัลตราโซนิกทางกล ความร้อน แม่เหล็กไฟฟ้า และเคมี รวมทั้งผลกระทบ 4 ประการดังต่อไปนี้ :

ผลกระทบทางกล

การกระทำทางกลของอัลตราซาวนด์สามารถส่งเสริมการทำให้เป็นอิมัลชันของของเหลว การทำให้เป็นของเหลวของเจล และการกระจายตัวของของแข็ง เมื่อคลื่นนิ่งก่อตัวขึ้นในตัวกลางของไหลล้ำเสียง อนุภาคขนาดเล็กที่แขวนอยู่ในของเหลวจะควบแน่นที่โหนดเนื่องจากการกระทำของแรงทางกล ทำให้เกิดการสะสมเป็นระยะในอวกาศ โพลาไรซ์ไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำและการเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กเนื่องจากการกระทำทางกลของคลื่นอัลตราโซนิกเมื่อแพร่กระจายในวัสดุเพียโซอิเล็กทริกและแม่เหล็ก

คาวิเทชั่น

When the ultrasonic wave acts on the liquid, it can produce a large number of small bubbles. One reason is that there is local tensile stress in the liquid to form a negative pressure. The reduction of the pressure makes the gas originally dissolved in the liquid supersaturated, and escapes from the liquid as small bubbles. Another reason is that the strong tensile stress "rips" the liquid apart into a cavity called cavitation. Inside the cavity is a liquid-vapor or another gas dissolved in a liquid, possibly even a vacuum. The small bubbles formed by cavitation will continuously move, grow or burst suddenly with the vibration of the surrounding medium. When it bursts, the surrounding liquid suddenly rushes into the bubble to generate high temperature, high pressure, and shock wave. The internal friction accompanied by cavitation can form an electric charge, and the phenomenon of luminescence is generated in the bubble due to the discharge. Most of the techniques for sonication in liquids are related to cavitation.

  Thermal effect

เนื่องจากคลื่นอัลตราโซนิกมีความถี่สูงและพลังงานสูง จึงสามารถสร้างผลกระทบทางความร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อถูกดูดซับโดยตัวกลาง

ผลกระทบทางเคมี

การกระทำของอัลตราซาวนด์สามารถกระตุ้นหรือเร่งปฏิกิริยาเคมีบางอย่างได้ ตัวอย่างเช่น น้ำกลั่นบริสุทธิ์จะถูกโซนิเคตเพื่อผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ไนโตรเจน-น้ำที่ละลายน้ำถูกโซนิคเพื่อผลิตกรดไนตรัส สารละลายที่เป็นน้ำของสีย้อมจะเปลี่ยนสีหรือจางลงหลังจากโซนิเคชั่น การเกิดขึ้นของปรากฏการณ์เหล่านี้มักมาพร้อมกับการเกิดโพรงอากาศ อัลตราซาวนด์ยังช่วยเร่งกระบวนการไฮโดรไลซิส การสลายตัว และกระบวนการโพลิเมอไรเซชันของสารเคมีหลายชนิด อัลตราซาวนด์ยังมีผลอย่างมากต่อกระบวนการโฟโตเคมีและไฟฟ้าเคมี หลังจากการบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงของสารละลายในน้ำของกรดอะมิโนต่างๆ และสารอินทรีย์อื่นๆ แถบสเปกตรัมการดูดกลืนแสงที่มีลักษณะเฉพาะหายไปและแสดงให้เห็นการดูดซึมทั่วไปที่สม่ำเสมอ ซึ่งบ่งชี้ว่าโครงสร้างโมเลกุลมีการเปลี่ยนแปลงโดยการเกิดคาวิเทชัน