Шта је ултразвучно дегазирање?

Ултразвучно отплињавање у суштини користи "ефекат кавитације" који настаје када се ултразвучни таласи шире кроз течност да би се скинули, агрегирали и избацили гасови из течности. Његов основни процес се може поделити у три кључне фазе:

 

Прва фаза је формирање кавитационих мехурића. Када ултразвучни таласи (обично између 20кХз и 1МХз) делују на течност, молекули течности снажно вибрирају под периодичним променама притиска звучних таласа. У фази негативног притиска звучних таласа, сићушне поре унутар течности (као што су кластери растворених молекула гаса или празнине на површини сићушних нечистоћа) брзо се шире, формирајући бројне ситне мехуриће или „кавитационе мехуриће“. У фази позитивног притиска, ови кавитациони мехурићи се брзо сабијају.

 

Друга фаза је раст и спајање мехурића. Под континуираним дејством ултразвучних таласа, кавитациони мехурићи непрекидно апсорбују растворене гасове из околне течности. Истовремено, суседни мали мехурићи се сударају и спајају под нагоном звучних таласа, постепено формирајући веће мехуриће. Током овог процеса, гас растворен у течности континуирано прелази из течне фазе у гасовиту фазу, остварујући трансформацију из "раствореног гаса" у "слободни гас".

 

Трећа фаза је подизање и избацивање мехурића. Како се запремина мехурића повећава, његова узгона постепено премашује вискозну отпорност течности, што доводи до тога да се мехур брзо подиже до површине течности, на крају пуца и испушта свој унутрашњи гас, чиме се завршава процес дегазације. Штавише, ултразвучне вибрације могу да убрзају конвекцију течности, додатно промовишући миграцију и агрегацију мехурића и побољшавајући ефикасност отплињавања.

Главне области примене ултразвучне технологије дегазације

 

1. Електронска и полупроводничка индустрија

У производњи полупроводничких чипова и производњи ЛЦД панела, сићушни ваздушни мехурићи у кључним хемикалијама као што су фоторезист, раствор за јеткање и развијач могу да изазову дефекте у фотолитографским обрасцима и неравномерно јеткање, што озбиљно утиче на принос производа. Ултразвучно отплињавање може брзо уклонити растворене гасове и мехуриће ваздуха из ових хемикалија на собној температури, обезбеђујући прецизност фотолитографије и процеса јеткања. Штавише, у чишћењу електронских компоненти, ултразвучно отплињавање побољшава продирање раствора за чишћење, спречавајући да се мехурићи ваздуха приањају на површине компоненти и утичу на ефикасност чишћења.

2. Хемијска индустрија и индустрија материјала

 

У производњи премаза, мастила и лепкова, присуство ваздушних мехурића може довести до недостатака као што су рупице, кратери и недовољан сјај након премаза. Ултразвучно отпуштање гаса може брзо уклонити унутрашње мехуриће ваздуха након припреме премаза, побољшавајући нивелисање и перформансе наношења премаза. У синтези полимерних материјала, растворени гасови у мономерима или полимеризационим системима могу изазвати поре унутар полимера, утичући на механичка својства материјала; ултразвучно отпуштање гаса ефикасно избегава овај проблем. Штавише, у производњи и употреби уља за подмазивање и хидрауличког уља, ултразвучно отпуштање гаса може уклонити ваздух из уља, спречавајући оксидацију и пропадање, и смањујући хабање опреме и кварове.

3. Индустрија хране и пића

У производњи воћних сокова, пива, газираних напитака (фаза дегазације) и млечних производа, растворени гасови могу изазвати оксидацију и пропадање производа, што доводи до лошег укуса или преливања пене током флаширања. Ултразвучно отплињавање може брзо уклонити кисеоник, угљен-диоксид и друге гасове из течности на собној температури, продужавајући рок трајања производа и побољшавајући стабилност укуса. На пример, у процесу концентрације воћног сока, отпуштање гаса може спречити да концентрат промени боју и укус услед оксидације; у фази пре-филтрирања у производњи пива, дегазација може побољшати ефикасност филтрације и обезбедити бистрину пива.

4. Биофармацеутска и козметичка индустрија

Материјали као што су биолошки агенси (нпр. вакцине, антитела, ензимски препарати), екстракти традиционалне кинеске медицине и козметика (нпр. креме за лице, серуми) су углавном осетљиви на топлоту-и лако се оксидирају, што отежава прилагођавање традиционалних метода дегазације. Ултразвучна дегазација може ефикасно уклонити гас под ниским-температурама, без хемикалија-у условима, спречавајући денатурацију материјала и обезбеђујући биолошку активност и ефикасност производа. На пример, у производњи вакцине, дегазовање спречава да мехурићи ваздуха утичу на тачност и стабилност издавања вакцине; у производњи козметике, дегазирање избегава стварање пене током употребе производа, побољшавајући корисничко искуство.

5. Лабораторијска и истраживачка поља

У хемијским и биолошким експериментима, растворени гасови у реакционом систему могу да ометају процес реакције и утичу на тачност експерименталних резултата. Ултразвучна дегазација, као брза и нежна метода дегазације, има широку примену у претходном третману експерименталних раствора, као што су узорци за дегазацију хроматографских анализа и дегазациони електролити у електрохемијским експериментима, чиме се обезбеђује поузданост експерименталних података.