超声波破碎萃取涉及的方法     作者：上海左乐仪器

超声波提取器又称超声波提取仪，主要是通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。在工业应用方面，利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等，是一种非常成熟且有广泛应用的技术。

提取原理

超声波萃取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。

(1)加速介质质点运动。高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质(例如水)中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点(包括药材重要效成分的质点)的运动，使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。

(2)空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的"空化效应"，"空化效应"不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断"爆破"产生微观上的强大冲击波作用在中药材上，使其中药材成分物质被"轰击"逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。

(3)超声波的振动匀化(Sonication)使样品介质内各点受到的作用一致，使整个样品萃取更均匀。 综上所述，中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过"空化效应"获得强大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。

天然成分提取：超声波空化的能量聚结产生局部高温高压可使细胞壁破碎，缩短提取时间，降低提取温度，减少提取溶剂用量。超声波提取中草药其提取率随超声作用时间增加而增加，当时间增加到一定程度后，提取率缓慢增加，至临界点后反而下降。

    超声波提取过程中的原理及方法：

浸取：超声波能够引起固体颗粒表面性质发生变化，破坏钝化的覆盖层，从而促进浸取剂的浸取反应，强化浸泡效率，缩短浸泡时间。有报道超声辐射可强化黄金浸取，提高浸金速到10-100倍，减少氰化物的使用。

浮选：超声波可以改变浮选物质的粒度、表面活性和分散程度，可以提高浮选速度，用32khz的超声波用于泥煤浮选脱硫，提高了浮选回收率和选择性。

电渗析：超声波对电渗析分离也能发挥作用。Nafion膜两侧存在电位差时，超声波作用下，膜中PB2+的传质速率提高了9倍，施加超声辐射可提高电解质通过膜的能力，从而提高电渗析的效率。

膜分离：超声波可以提高醋酸纤维素膜透水率和透盐率，能提高微滤效率，减少膜表面附着物，降低微滤泵能耗，但声波功率过大会影响膜寿命，需选择适宜的声压和频率范围。

沉淀：在沉淀形成初期，超声波可以击碎大冰晶，利于晶体的生长，使沉淀加速。在沉淀陈化过程中，超声波剧烈碰撞粘合变大，可起到凝聚作用，加速沉降。将超声波用于白酒澄清工艺，可大幅度缩减沉淀时间，效率提高数十倍。

结晶：超声波可对过饱和溶液晶体生长产生影响，在晶体凝固过程中也对晶粒结构产生影响，空化作用可对初始成核时晶体尺寸分布进行调节，产生更多二次核，使结晶更为容易、快捷，从而提高效率。