Princip i primjena ultrazvučne emulzifikacije

Ultrazvučna emulzifikacija se odnosi na proces miješanja dvije (ili više) tekućina koje se ne miješaju pod djelovanjem ultrazvučne energije kako bi se formirao dispergirani sistem, gdje se jedna tečnost ravnomjerno raspoređuje u drugoj tečnosti i formira emulziju.
U poređenju sa opštim procesima i opremom za emulgovanje kao što su propeleri, koloidni mlinovi i homogenizatori, ultrazvučna emulgacija ima karakteristike visokog kvaliteta emulgiranja, stabilne emulgacije, stabilnih proizvoda emulgiranja i niske potrebne snage.

Princip ultrazvučne emulgacije

Vjeruje se da je fizički mehanizam drobljenja nerastvorljivih čvrstih tvari (ili tekućina) ultrazvučna kavitacija. Ultrazvučni efekat kavitacije se odnosi na stvaranje velikog broja mjehurića u tekućini pod djelovanjem jakog ultrazvuka. Mali mjehurići će postupno rasti i povećavati se uz ultrazvučnu vibraciju, zatim će se iznenada rasprsnuti i podijeliti, a podijeljeni mjehurići će nastaviti rasti i pucati. Kada se ovi mali mjehurići brzo kolabiraju, stvaraju visoku temperaturu i pritisak unutar mjehurića, a jaki lokalni udarni valovi se stvaraju u tekućini u blizini mjehurića zbog udara tečnosti velikom brzinom oko mjehurića, koji također stvara lokalnu visoku temperaturu. i pritisak, što rezultira ultrazvučnim drobljenjem i emulzifikacijom.

Industrijska primjena ultrazvučne emulgacije

U farmaceutskoj industriji i industriji dnevnih potrepština, ultrazvučna emulzifikacija se obično koristi za proizvodnju različitih emulzijskih proizvoda, kao što su lijekovi za emulziju, kozmetika i krema za cipele. Ultrazvučna emulzifikacija se također može koristiti za proizvodnju emulgiranih gorivih materija nafte (benzin, dizel, itd.) sa vodom ili ugljenim prahom, kako bi se poboljšala vrijednost sagorijevanja po jedinici goriva.
Ova tehnologija je sada promovirana i korištena u ograničenom rasponu, sa značajnim ekonomskim prednostima. Kako bi se smanjili troškovi i prilagodili proizvodnji velikih razmjera, u ultrazvučnoj emulzifikaciji uglavnom se koriste mehanički ultrazvučni pretvarači kao što su trske zviždaljke. Za tečnosti koje je teško emulgovati ili zbog drugih posebnih razmatranja, piezoelektrični ultrazvučni pretvarači se ponekad koriste u kombinaciji sa odgovarajućim sistemima za fokusiranje zvuka kako bi se povećao intenzitet zvuka.

Medicinska primjena fakoemulzifikacije

Liječenje katarakte

Koristeći fakoemulgator, kroz rez rožnjače ili sklere veličine 3-5mm, jezgro sočiva se drobi ultrazvukom kako bi se formirao chyle oblik, a zatim se isisava zajedno sa korteksom. Nakon operacije može se sačuvati stražnja kapsula sočiva i istovremeno se može implantirati intraokularno sočivo zadnje komore.
U poređenju sa tradicionalnom operacijom katarakte, fakoemulzifikacija ima bolje kirurške rezultate i postala je najpouzdanija metoda liječenja katarakte.