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膜分離
超聲波可以提高醋酸纖維素膜透水率和透鹽率[1],能提高微濾效率,減少膜表面附著物,降低微濾泵能耗[2],但聲波功率過大會影響膜壽命[3],需選擇適宜的聲壓和頻率范圍。
浮選
超聲波可以改變浮選物質的粒度、表面活性和分散程度,可以提高浮選速度,用32khz的超聲波用于泥煤浮選脫硫,提高了浮選回收率和選擇性[4]。
電滲析
超聲波對電滲析分離也能發揮作用。Nafion膜兩側存在電位差時,超聲波作用下,膜中PB2+的傳質速率提高了9倍[5],施加超聲輻射可提高電解質通過膜的能力,從而提高電滲析的效率。
沉淀
在沉淀形成初期,超聲波可以擊碎大冰晶,利于晶體的生長,使沉淀加速。在沉淀陳化過程中,超聲波劇烈碰撞粘合變大,可起到凝聚作用,加速沉降。將超聲波用于白酒澄清工藝,可大幅度縮減沉淀時間,效率提高數十倍[6]。
浸取
超聲波能夠引起固體顆粒表面性質發生變化,破壞鈍化的覆蓋層,從而促進浸取劑的浸取反應,強化浸泡效率,縮短浸泡時間。有報道超聲輻射可強化黃金浸取,提高浸金速到10-100倍,減少氰化物的使用[7]。
天然成分提取
超聲波空化的能量聚結產生局部高溫高壓可使細胞壁破碎,縮短提取時間,降低提取溫度,減少提取溶劑用量。超聲波提取中草藥其提取率隨超聲作用時間增加而增加,當時間增加到一定程度后,提取率緩慢增加,至臨界點后反而下降[8]。
結晶
超聲波可對過飽和溶液晶體生長產生影響,在晶體凝固過程中也對晶粒結構產生影響,空化作用可對初始成核時晶體尺寸分布進行調節,產生更多二次核,使結晶更為容易、快捷,從而提高效率[9]。
參考文獻
[1]夏之寧, 郭寶元, 桑雪梅 等.化學研究與應用,1999, 11(3):272~275.
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[3]Li H, OhdairaE, Ide M. Jap. J. Appl. Phys., 1996, 35(5):3255~3258.
[4]胡 軍, 胡永平, 王淀佐. 應用聲學, 2000,19(1):22~26.
[5]Xia Z. Ph.D. Thesis, Copenhagen University Press,1995:1~50.
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[8]郭孝武, 張福成, 林書玉 等. 中國中藥雜志, 1995,20(11):673~675.
[9]Anderson H W,Carberry J B, Staunton H F et al. US:5,471,001, 1995.