Физическое явление акустической кавитации — явление выделения микроскопических газовых пузырьков в жидкой среде под воздействием ультразвука достаточной мощности и определенной частоты — призвали на помощь гродненские ученые для интенсификации процессов диспергирования, эмульгирования или гомогенизации жидких сред, для улучшения или ускорения растворения введенных в них веществ (патент РБ на полезную модель №7179, МПК (2009): В02С19/00; авторы разработки: А. Свиридёнок, М. Игнатовский, А. Кравцевич, В. Бородуля. В. Рубаник, О. Махановская, Д. Багрец; заявители и патентообладатели: Государственные научные учреждения НАН Беларуси — Научно-исследовательский центр проблем ресурсосбережения и Институт технической акустики).
Предложенное устройство применимо в химической, фармацевтической, парфюмерной, топливной и других отраслях промышленности.
Работает устройство следующим образом. Вначале происходит первичное диспергирование жидкости, например суспензии, путем ее струйно-капельного распыления сразу поеле подачи в рабочую камеру устройства, на его входе. После того, как камера наполнится предварительно обработанной таким образом жидкостью до определенного уровня, в дело вступает ультразвук, который опосредовано, через явление акустической кавитации, дробит частицы суспензии до наноразмерной величины и мельче.
Звук распространяется в какой-либо упругой среде в виде продольных волн, в которых периоды сжатия среды чередуются с периодами ее разрежения. Явление акустической кавитации состоит в следующем: естественным образом изначально растворенные в жидкой среде газы — составляющие воздуха — начинают выделяться микроскопическими пузырьками в ее объеме при прохождении через нее акустической (ультразвуковой) волны большой интенсивности в тот момент времени и в том месте ее объема, где и когда случается период разрежения. Во время же сжатия жидкой среды образовавшиеся «кавитационные пузырьки» схлопываются, излучая при этом ударную волну. Эта волна способна разрушить все на своем пути в локальном объеме вокруг кавитационного пузырька. Это приводят к распаду различных агломератов и других неоднородностей в жидкости. Совмещение струйно-капельного распыления жидкой среды и ультразвукового воздействия на нее позволяет эффективно решать задачи получения высокодисперсных и хорошо гомогенизированных низковязких жидких систем. Авторам также в ходе исследования потребовалась полная переработка сайта, к счастью доработка сайта у специалистом происходит в очень сжатые сроки и экономит не мало времени и сил.
От автора. Лет 20 назад на одной из конференций в Минске эффект «взорвавшейся информационной бомбы» на слушателей оказало сообщение гродненских ученых-биохимиков, исследовавших влияние акустической кавитации на биологические объекты и вещества, содержащиеся в воде. Было доложено о том, что под действием обычного «медицинского ультразвука» (генераторы брали из отечественных
УЗИ-аппаратов) растворенные в воде белковые и другие биологически важные молекулы денатурируются как вследствие высокой локальной температуры кавитационных пузырьков, так и вследствие протекания химических реакций между этими биологическими молекулами и попутно образующимися в воде под действием ультразвука крайне агрессивными газообразными формами азота и кислорода. Тогда, помнится, срочно пришлось «просветить» в популярной прессе народ о вреде слишком частого медицинского обследования на УЗИ-аппаратах (человек на 70% состоит из воды). А то ведь за неимением в те времена в достаточном количестве отечественных (как правило, мощных) УЗИ-аппаратов, беременные женщины, будучи в неведении о вреде ультразвука, записывались по нескольку раз в очередь на обследование своего плода, чтобы узнать пол будущего ребенка, лишний раз порадоваться его здоровью.
Сейчас в нашей стране УЗИ-аппаратов очень много. Они всюду, импортные, с ослабленной интенсивностью сканирующего ультразвука и, по-видимому, более безопасные.
Но все же каково было мое удивление, когда недавно в магазине увидел молоко отечественного производства, стерилизованное ультразвуком! То есть теми же схлопывающимися кавитационными пузырьками, локальная температура внутри которых — тысячи градусов, плюс вредоносными окислами азота и сверхактивным кислородом!
Понятно, когда существующие сегодня кавитационные аппараты для очистки сточных вод делают свое доброе дело. А здесь — пищевой продукт!?