Приготовление смесей с помощью ультразвука

Очень широко применяется ультразвук для приготовления однородных смесей (гомогенизации). Можно привести длинный перечень веществ, полученных таким образом. История этого метода восходит к 1927 году, когда американские ученые Лумис и Вуд обнаружили, что если две несмешивающиеся жидкости (например, масло и воду), слить в одну мензурку и подвергнуть облучению ультразвуком, то в мензурке образуется эмульсия, или коллоидный раствор. Эмульсии, то есть мелкая взвесь масла в воде (или воды в масле), играют большую роль в современной промышленности, особенно производящей товары широкого потребления. Краски, лаки, косметика, фармацевтические изделия — все это по своей структуре эмульсии. В последнее десятилетие приготовление смесей с помощью ультразвука практически вытеснило все другие способы. В то время когда Лумис и Вуд проводили свои первые опыты, промышленное использование этих методов казалось «голубой мечтой». Основной проблемой тогда было создание подходящих преобразователей (источников звука). Широкое внедрение таких методов в производство началось с 1951 года, когда английские ученые Коттель и Гудмен разработали конструкцию жидкостного свистка, который и применяется сейчас в подавляющем большинстве ультразвуковых гомогенизаторов.

В 1938 году ведущий английский специалист в области коллоидной химии Фрейндлих писал, что приготовление эмульсий требует сотрудничества между физиками и химиками, поскольку физики способны приготовлять мелкие частички, а химики — долго удерживать их в таком состоянии. В самом деле, ныне химики с большим искусством предотвращают образование больших скоплений частиц, их выпадение в осадок или всплытие. До тех пор пока ультразвуковые гомогенизаторы не завоевали прочного места в науке и технике, физики не могли похвастаться умением готовить эмульсии; для этого требовалась очень трудоемкая работа — размешивание и взбалтывание смесей, чаще всего с помощью высоких давлений. Такая технология нуждалась в больших затратах энергии. Так, гомогенизатор, работающий при высоких давлениях и производящий 1000 л эмульсии в час потреблял около 12 л. с. мощности. Ультразвуковой же гомогенизатор, состоящий из камеры для смешивания, жидкостного ультразвукового свистка, мотора и насоса, выдает такое же количество продукции при затрате мощности в 2 л. с. Теперь можно считать, что физики по мастерству не уступают химикам. Среди многочисленных продуктов, получаемых сегодня в ультразвуковых гомогенизаторах, мы встречаем продукты детского питания, косметику, мази, приправы, лаки, соусы, супы, плавленые сыры, маргарин, майонез, ореховое масло, зубную пасту, томаты, коктейли и, конечно, эмульсионные краски.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.