的工作原理和用途

超聲波對細胞的作用主要有熱效應，空化效應和機械效應。熱效應是當超聲在介質中傳播時，摩擦力阻礙了由超聲引

起的分子震動，使部分能量轉化為局部高熱（42-43℃），因為正常組織的臨界致死溫度為45.7℃，而腫瘤組織比正常

組織敏感性高，故在此溫度下腫瘤細胞的代謝發生障礙，DNA、RNA、蛋白質合成受到影響，從而殺傷癌細胞而正常組

織不受影響。空化效應是在超聲照射下，生物體內形成空泡，隨著空泡震動和其猛烈的聚爆而產生出機械剪切壓力和

動蕩，使腫瘤出血、組織瓦解以致壞死。另外，空化泡破裂時產生瞬時高溫（約5000℃）、高壓（可達

500×104Pa），可使水蒸氣熱解離產生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化還原反應可導致多聚物

降解、酶失活、脂質過氧化和細胞殺傷。機械效應是超聲的原發效應，超聲波在傳播過程中介質質點交替地壓縮與伸

張構成了壓力變化，引起細胞結構損傷。殺傷作用的強弱與超聲的頻率和強度密切相關。

超聲波細胞破碎儀的原理就是將電能通過換能器轉換為聲能，這種能量通過液體介質(如水)而變成一個個密集的小氣

泡，這些小氣泡迅速炸裂，產生的象小炸彈一樣的能量，從而起到破碎細胞等物質的作用(俗稱“空化效應”)。

超聲波細胞粉碎機是利用一種超聲波在液體中產生空化效應的多功能、多用途的儀器；它能用于各種動植物細胞、病

毒細胞、細菌及組織的破碎，也可用于各類無機物質的破碎重組，同時可用來乳化、分離、勻化、提取、消泡清洗及

加速化學反應等。超聲波細胞粉碎機有廣泛的用途，如:

1、超聲波提取生物納米（超聲波化學合成法）

超聲波化學反應中，起關鍵作用的是聲波的空化效應，在超聲波的輻照過程中，在液體里將發生空化氣泡的形成，長

大和崩滅，當空化氣泡崩滅時產生一個覆蓋著的強壓力脈沖，產生許多獨特的性質，例如產生高達5000K的高溫，大于

200Mpa的壓力，這就是超聲波化學合成的能量來源，利用這些能量能在一些特殊粉末表面合成出納米粒子。

2、超聲波制藥

（1）注射用醫藥物質的分散——將磷脂類與膽固醇混合用適當方法與藥物混合在水溶液中，經超聲分散，可以得到更

小粒子供靜脈注射。

（2）草藥提取——利用超聲分散破壞植物組織，加速溶劑穿透組織作用，提高中草藥有效成分提取率。如金雞納樹皮

中全部生物堿用一般方法侵出需5小時以上，采用超聲分散只要半小時即可完成。

（3）制備混懸劑——在超聲空化和強烈攪拌下，將一種固體藥物分散在含有表面活性劑的水溶液中，可以形成1um左

右口服或靜脈注射混懸劑。例“靜注喜樹堿混懸劑”“肝臟造影劑”、“硫酸鋇混懸劑”。

（4） 制備疫苗——將細胞或病菌借助于超聲分散將其殺死以后，再用適當方法制成疫苗。

3、超聲波對化妝品的分散

為了更進一步提取藥物精華和粒子微細化，并節約生產成本，達到分散、乳化效果，使化妝品更深入滲透到肌膚里

層，讓肌膚很好的吸收，發揮藥物的效力和作用，采用超聲波乳化可達到非常理想的效果。采用超聲分散，則不需要

使用乳化劑，就能使蠟及石蠟乳化、化妝水等油的微粒子分散。石臘在水中分散的粒子直徑可達1um以下。

4、超聲波對酒的醇化—催陳技術

一瓶美酒以它的酒味醇厚，綿軟柔和、芳香濃郁為人青睞，人們常用陳年老酒來形容酒的珍貴，一瓶上世紀的陳酒，

標價幾萬元，其價格的含義在于時間的存放上。酒的主要控制因素是化學變化即酸的形成，并進一步酯化，酯參與乙

醇和水的締合。剛出廠的酒含有戍醇，有辛辣味，這種氣味要經過很長時間才能化解，這個緩慢變化稱酒的醇化。用

功率1.6KW，頻率17.5-22KHZ的超聲波處理5-10min，可使酒的老熟時間縮短1/3到1/2。

5、利用超聲波對硅垢的處理

因此超聲波細胞粉碎機可以并且已經被廣泛用于生物化學、微生物學藥理學、物理學、動物學、農學、醫學、制藥等

領域的教學、科研、生產。

在廢紙脫墨漿的生產中,為保證漿料及成紙的最終質量及紙機的抄造要求,對膠粘物的去除率和油墨粒子殘留率兩項指

標均有嚴格要求，因此多數脫墨生產線采用了熱分散設備,用于將較大的膠粘物分解成肉眼看不到的小粒子并將未完全

脫離纖維的油墨粒子徹底脫除,以保證漿料質量。為更好地提高漿料質量,尤其是白度,大多數廢紙生產線都在熱分散前

添加化學品,如過氧化氫（漂白劑）、氫氧化鈉、硅酸鈉（穩定劑）、EDTA等,以便通過熱分散的混合作用達到高溫高

濃漂白的目的。

硅垢形成原因分析

簡單地說，垢層的形成是由于硅酸鈉及水中鈣、鎂離子引起的。主要原因有以下幾點：

(1)硅酸鈉為強堿弱酸鹽，其溶液顯堿性，在熱分散溫度(90℃左右)較高的情況下，發生如下水解反應：

SiO3- + H2O = HSiO3- + OH-

HSiO3- + H2O =H2SiO3 + OH-

硅酸鈉水解后便生成穩定的硅酸溶膠，這種溶膠迅速凝聚，逐漸凝結成一種果凍狀的膠狀物質。在齒盤間隙一定的情

況下， 漿料能夠到達但摩擦力較小的地方,該區域會成為這種膠狀物及過量硅酸鈉沉積的地方， 逐漸形成垢層。

(2)在過氧化氫漂白中，當鈣、鎂離子同時存在時，硅酸鈉優先與鎂離子反應生成硅酸鎂沉淀，這種沉淀物是柔性的、

滑石狀的，并不黏附于不銹鋼表面，但是硅酸鈣沉淀卻會沉積在金屬表面。由于廢紙生產線的前浮選脫墨過程中會加

入滑石粉（其主要成分是氯化鈣），這就使得硅酸鈉穩定劑中的硅酸根離子，極易與漿料中的陽離子（主要是Ca2+）

反應，在高溫下產生及難容的垢層。利用超聲波對硅垢在液體中的沖擊波，再配合100度~300度以上液體環境，能使硅

垢大量的脫落，從延長齒盤的使用壽命。

A135804型超聲波細胞破碎儀（中文液晶版）

技術參數:

工作頻率：20-24KHz

超聲功率：150W可微調

隨機變幅桿：Φ6

可選配變幅桿：Φ2、Φ3，Φ8

破碎容量：10-100ml

占空比: 1-99%

電源:220/110±5%

A135805型超聲波細胞破碎儀（中文液晶版）

技術參數:

工作頻率：20KHz

超聲功率：250W可微調

隨機變幅桿：Φ6

可選配變幅桿：Φ15、Φ25

破碎容量：20-200ml

占空比: 1-99%

電源:220/110±5%