Ultraheli on muutunud maailmas uurimistööpunktiks tänu oma tootmisele massiülekandes, soojusülekandes ja keemilises reaktsioonis.Ultraheli jõuseadmete arendamise ja populariseerimisega on industrialiseerimisel Euroopas ja Ameerikas tehtud mõningaid edusamme.Teaduse ja tehnoloogia arengust Hiinas on saanud uus interdistsiplinaarne – sonokeemia.Selle arengut on mõjutanud suur töö teoorias ja rakenduses.

Niinimetatud ultrahelilaine all mõeldakse üldiselt akustilist lainet sagedusvahemikuga 20k-10mhz.Selle rakendusjõud keemiavaldkonnas tuleneb peamiselt ultraheli kavitatsioonist.Tugeva lööklaine ja mikrojoa kiirusega üle 100 m/s võib lööklaine ja mikrojoa suure gradiendi nihkega vesilahuses tekitada hüdroksüülradikaale.Vastavad füüsikalised ja keemilised mõjud on peamiselt mehaanilised mõjud (akustiline löök, lööklaine, mikrojoa jne), termilised mõjud (kohalik kõrge temperatuur ja kõrge rõhk, üldine temperatuuri tõus), optilised efektid (sonoluminestsents) ja aktivatsiooniefektid (hüdroksüülradikaalid on tekkis vesilahuses).Neli mõju ei ole isoleeritud, selle asemel toimivad nad vastastikku ja edendavad üksteist, et kiirendada reaktsiooniprotsessi.

Praegu on ultrahelirakenduse uuringud tõestanud, et ultraheli võib aktiveerida bioloogilisi rakke ja soodustada ainevahetust.Madala intensiivsusega ultraheli ei kahjusta raku terviklikku struktuuri, kuid see võib suurendada raku metaboolset aktiivsust, suurendada rakumembraani läbilaskvust ja selektiivsust ning soodustada ensüümi bioloogilist katalüütilist aktiivsust.Kõrge intensiivsusega ultrahelilaine võib denatureerida ensüümi, panna rakus oleva kolloidi pärast tugevat võnkumist läbima flokulatsiooni ja settimise ning geeli vedeldada või emulgeerida, mistõttu bakterid kaotavad bioloogilise aktiivsuse.Lisaks.Ultraheli kavitatsioonist põhjustatud hetkeline kõrge temperatuur, temperatuurimuutus, hetkeline kõrge rõhk ja rõhu muutus tapab mõned vedelikus olevad bakterid, inaktiveerib viiruse ja isegi hävitab mõne väikese embleemorganismi rakuseina.Suurema intensiivsusega ultraheli võib rakuseina hävitada ja rakus olevaid aineid vabastada.Need bioloogilised mõjud kehtivad ka ultraheli mõju kohta sihtmärgile.Vetikarakkude struktuuri eripära tõttu.Ultraheli vetikate mahasurumiseks ja eemaldamiseks on olemas ka spetsiaalne mehhanism, see tähendab, et vetikarakus olevat turvapatja kasutatakse kavitatsioonimulli kavitatsioonituumana ning kavitatsioonimulli purunemisel puruneb turvapadi, mille tulemuseks on vetikarakk kaotab võime kontrollida ujumist.


Postitusaeg: 01.09.2022