超聲波萃取是利用超聲波輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化應(yīng)效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)、擾動(dòng)效應(yīng)、高的加速度、乳化、擴(kuò)散、擊碎和攪拌作用等多級(jí)效應(yīng),增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度,增加溶劑穿透力,從而加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑,促進(jìn)提取的進(jìn)行。
超聲波是一種彈性機(jī)械振動(dòng)波,與電磁波本質(zhì)上不同。因?yàn)殡姶挪ㄔ谡婵罩袀鞑ィ暡ū仨氃诮橘|(zhì)中傳播,穿過介質(zhì)時(shí),形成膨脹和壓縮的全過程。
在液體中,膨脹過程形成負(fù)壓。如果超聲波能量足夠強(qiáng),膨脹過程會(huì)在液體中生成氣泡或?qū)⒁后w撕裂成很小的空穴。這些空穴瞬間閉合,閉合時(shí)產(chǎn)生高達(dá)3000MPa 的瞬間壓力,稱為空化作用,整個(gè)過程在400μs 內(nèi)完成。
空化作用細(xì)化物質(zhì)以及制造乳液,加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑,提高提取率。除空化作用外,超聲波的許多次級(jí)效應(yīng)也都利于目標(biāo)成分的轉(zhuǎn)移和提取。
成穴現(xiàn)象的重要意義在于氣泡破裂時(shí)發(fā)生的反應(yīng)。一些點(diǎn)位,氣泡不再吸收超聲波能量,而產(chǎn)生內(nèi)爆。氣泡或空穴里的氣體和蒸汽快速絕熱壓縮,產(chǎn)生的溫度和壓力 。