1、设备核心参数
超声波频率频率直接决定空化效应的强度和作用方式:
低频:空化泡体积大、崩溃时释放能量强,产生的剪切力和微射流更剧烈,适合粗颗粒解团聚、大粒径物料分散,效率更高;但噪音大,易导致样品温升快。
高频:空化泡小且数量多,作用更均匀温和,适合纳米级精细分散,但能量穿透力弱,处理效率低于低频机型。
输出功率功率是能量输入的核心指标,在合理范围内功率越大,单位时间内产生的空化泡数量越多,分散效率越高。
探头规格
直径:探头直径越大,与液体的接触面积越大,能量传递范围越广,适合大体积样品;小直径探头能量更集中,适合小体积、高精度分散。
2、 样品体系的性质
分散相颗粒特性
粒径与团聚程度:原始颗粒粒径越小、团聚体越松散,分散效率越高;粗大、致密的团聚体需要更强的空化能量才能打破。
颗粒硬度:硬度高的颗粒比软质颗粒更难分散,需要更长的超声时间或更高功率。
分散介质的物理化学性质
黏度:介质黏度越高,液体流动性越差,超声波传播阻力大,空化效应减弱,分散效率显著降低。
表面张力:表面张力适中的介质更易产生空化泡。
温度:介质温度会影响空化效应强度:温度过低,液体分子间作用力大,空化泡难以形成;温度过高,空化泡在崩溃前就会逸出液面,能量释放不充分。
分散剂的添加分散剂可吸附在颗粒表面,形成电荷排斥或空间位阻,防止颗粒二次团聚,大幅提升分散效率和稳定性。反之,无分散剂的体系,即使超声分散后,颗粒也容易快速团聚。
3、操作工艺条件:超声模式与时间、探头浸入深度与位置、样品装液量、搅拌辅助。