آلتراسونیک چیست؟
کلمه آلتراسونیک به معنای مافوق صوت است. محدوده فرکانس شنوایی انسان ۲۰ هرتز است. محدوده فرکانس امواج مافوق صوت ۴۰ کیلو هرتز تا چندین مگا هرتز است. دستگاه التراسونیک شامل دو نوع حمام التراسونیک و هموژنایزر التراسونیک است.
حمام التراسونیک ultrasonic Bath
این حمام تمیز کننده التراسونیک نیز نامیده می شود، دستگاهی جهت حذف سریع و کامل آلاینده‌ها از اشیاء است که در مخزن مایع با امواج فراصوت با فرکانس بالا غوطه ور هستند. این امواج فراصوت غیر قابل شنیداری، یک عمل لایه برداری خفیف را در داخل مایع در التراسونیک کلینر انجام می‌دهند و آلاینده‌ها را از تمام سطوح در تماس با مایع از بین می‌برد.
حمام التراسونیک (التراسونیک کلینر) در واقع یک ظرف فلزی است که مقداری آب داخل آن می‌باشد. دستگاه متصل به این ظرف امواج فراصوت ایجاد می‌کند یکی از موارد استفاده از محصولات حمام التراسونیک پخش ذرات داخل محلول و درنتیجه یکنواخت شدن محلول مورد نظر می‌باشد. این امواج می‌توانند پیوندهای بین تکه‌های کلوخه شده را بشکنند و باعث افزایش کیفیت محلول شود.
کاربردهای حمام التراسونیک
از کاربردهای دیگر تمیز کننده التراسونیک (شوینده التراسونیک) می‌توان به ضدعفونی کردن، دگاز کردن HPLC، هموژنایزر، شست و شوی قطعات مختلف، انژکتورشویی، تمیز کردن وسایل جراحی و طلاهای ظریف و اجسام در حد میکرون اشاره کرد.
یکی از کاربردهای مهم امواج التراسونیک استفاده از ضربه ناشی از حفره سازی ایجاد شده توسط آن در فرآیند شست وشوی التراسونیک می‌باشد. اصول کلی این روش مبتنی بر غوطه‌وری قطعات مورد نظر در یک مایع واسطه می‌باشدکه این مایع توسط یک مولد امواج التراسونیک با فرکانس و شدت بسیار بالایی مرتعش شده و هنگامیکه حفره‌سازی به وجود می‌آید، عمل شست وشو و پاک کردن قطعه را انجام می‌دهد. استفاده از امواج التراسونیک به دلیل خواصی که دارند بعضا کاربردهای متنوع و جالبی دارند. محصولات حمام التراسونیک با استفاده از امواج التراسونیک ذرات چربی و آلودگی‌هایی را که روی سطح جسم قرار گرفته ذرات چربی و آلودگی‌هایی را که روی سطح جسم قرار گرفته جدا کرده و جسم را پاک می‌کند. یک سیستم پاک کننده التراسونیک شامل سه قسمت اصلی منبع تغذیه، ترانسیدیوسر (پیزوالکتریک) و محفظه می‌باشد.
اعمال سیگنال ورودی از منبع تغذیه به یک پیزوالکتریک باعث ارتعاش آن شده و انتقال این نوسان از جدار محفظه به مایع درون آن می‌تواند مولکول‌های مایع را تحت تأثیر قرار داده و پدیده حفره‌سازی را به وجود آورد. حفره‌سازی نتیجه ضربان در فرآیند شست و شو التراسونیک است که با تغییر فرکانس ورودی منبع تغذیه پدیدار شده و می‌تواند تأثیرات مختلفی روی جسم مورد شست وشو بگذارد.
اجزاء حمام آلتراسونیک
این مجموعه شامل محفظه از جنس فولاد ضد زنگ، ترنسیدیوسرهای متصل به پایه و منبع تغذیه است.
شکل ۱- حمام التراسونیک
همگن‌ساز التراسونیک (Ultrasonic Homogenizer)
التراسونیک هموژنایزر با تبدیل یک جریان الکتریکی به ارتعاش مکانیکی سبب همگن‌سازی محلول می‌شود. امروزه در علوم مختلفی از جمله شیمی، پلیمر، مهندسی شیمی، نانو تکنولوژی و دیگر صنایع نیاز گسترده‌ای به این دستگاه جهت همگن‌سازی بسیاری از مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربرد دستگاه التراسونیک هموژنایزر (التراسونیک پروبی)
از جمله کاربردهای متنوع این دستگاه می‌توانیم به دیسپرس کردن نانو ذرات در مایعات تولید امولسیون و سوسپانسیو ن‌های پایدار، شکاندن مولکول‌های پلیمری سنگین، عصاره‌گیری و … اشاره کرد.
اجزا هموژنایزر التراسونیک شامل:
۱) کنترلر هموژنایزر التراسونیک
۲)مبدل فراصوت هموژنایزر التراسونیک
۳) هورن
شکل ۲- دستگاه التراسونیک هموژنایزر