¿Cuál es el principio de la emulsificación?

Bajo la acción de la energía ultrasónica, dos o más líquidos inmiscibles se mezclan y uno de los líquidos se dispersa de manera relativamente uniforme en el otro líquido para formar un líquido similar a una emulsión. Este proceso se llama emulsificación ultrasónica.

La facoemulsificación es causada por el fenómeno de la cavitación. Las ondas ultrasónicas que atraviesan el líquido hacen que se comprima y se expanda continuamente. Las ondas ultrasónicas de alta intensidad proporcionan la energía necesaria para dispersar la fase líquida. Cuando se alcanza la presión máxima, en el punto de cohesión más débil, se produce una ruptura del líquido. Después de esta ruptura, se produjo una sobrepresión en el punto de ruptura y se encontraron algunas cavidades. En estas cavidades, el gas líquido disuelto explota al poco tiempo en forma de burbujas.

Para estabilizar las gotitas de fase dispersa recién formadas contra la coalescencia, se añaden emulsionantes (tensioactivos, tensioactivos) y estabilizadores a la emulsión. La distribución final del tamaño de las gotitas se mantuvo al mismo nivel que cuando las gotitas se distribuyeron después de la ruptura en la zona de dispersión ultrasónica.

El proceso de cavitación se ve afectado por la frecuencia y la intensidad de las ondas ultrasónicas, y la aparición de cavitación en el cuerpo depende en gran medida de la presencia de gas no disuelto suspendido en el líquido, que parece actuar como catalizador. A una determinada presión, la formación de la cavidad depende en cierta medida del tiempo de desarrollo y de la frecuencia ultrasónica. El proceso de facoemulsificación representa una competencia entre procesos opuestos. Por lo tanto, es necesario seleccionar las condiciones y frecuencias de operación adecuadas para que domine el efecto de destrucción.

Efecto de cavitación ultrasónica

Para preparar emulsiones de aceite en agua, la intensidad sonora final es mucho menor que para preparar emulsiones de agua en aceite. El tipo de campo de sonido afecta el proceso de emulsificación, es decir, se aplica una determinada onda viajera. En comparación con la aplicación de algunas ondas estacionarias, se mejora la eficiencia del proceso. Esto puede explicarse por el hecho de que en un campo de ondas estacionario predomina el proceso opuesto a la dispersión, la condensación.