將超聲波技術應用于中藥材有效成分的提取,是基于惠更斯波動理論和超聲波在液體連續介質中傳播時*的物理性質。惠更斯波動原理指出,波動(包括起源于波源的振動)在連續介質中傳播時,在其波陣面上將引起介質質點的運動,波前在介質中達到的每一點都將引起相鄰質點的震動和成為新的波源。簡而言之,波動使其傳播路徑上的每一個質點都將獲得加速度和動能。采用超聲頻率為f=28KHz時,經計算在水中超聲波可使水的質點運動加速度達重力加速度(g=9.8m/s2)的二千倍以上。并由速度公式 可計算出簡諧振動的zui大速度 ,介質質點動能,換言之,水介質質點在超聲波作用下,將把二千倍于重力加速度的巨大加速度和每秒鐘28000次獲得zui大速度117mm/s的巨大速度和動能作用于中藥材有效成分質點上,使之獲得巨大的速度和動能,迅速逸出藥材基體而游離于水中。
其次,超聲波在液體介質中產生*的“空化效應”,不斷產生無數內部壓力達上千個大氣壓的微氣穴,并不斷“爆破”產生微觀上的強沖擊波,作用在中藥材基體上,使其中有效成分物質被“轟擊”逸出,并促使藥材植物細胞破壁或變形,加速藥效成分物質逸出。
另外,超聲波在介質中傳播引進的機械振動、微射流、微聲流等多級效應,皆促使有效成分向溶劑擴散。
因此,中藥材中的有效成分在超聲波場的作用下不但作為介質質點獲得自身巨大的速度和動能,而且通過超聲波的“空化效應”獲得強大的外力沖擊,加上超聲波的多級效應,所以能率并充分地提取出來。
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