מספר השפעות של התפשטות מכונת ריתוך אולטרסאונד

כאשר הגל האולטראסוני מתפשט בתווך, עקב האינטראקציה בין הגל האולטראסוני למדיום, המדיום עובר שינויים פיסיקליים וכימיים, וכתוצאה מכך יש סדרה של השפעות אולטרסאוניות מכניות, תרמיות, אלקטרומגנטיות וכימיות, כולל 4 ההשפעות הבאות. :

אפקט מכני

הפעולה המכנית של אולטרסאונד יכולה לקדם אמולסיפיקציה של נוזלים, הנזלה של ג'לים ופיזור מוצקים. כאשר נוצר גל עומד בתווך נוזלי קולי, החלקיקים הזעירים התלויים בנוזל מתעבים בצומת עקב פעולת הכוח המכני, ויוצרים הצטברות תקופתית בחלל. קיטוב חשמלי מושרה ומגנטיזציה מושרית עקב הפעולה המכנית של גלים קוליים בעת התפשטות בחומרים פיזואלקטריים ומגנטוסטריקטיביים (ראה פיזיקה דיאלקטרית ומגנטוסטריקציה).

קוויטציה

When the ultrasonic wave acts on the liquid, it can produce a large number of small bubbles. One reason is that there is local tensile stress in the liquid to form a negative pressure. The reduction of the pressure makes the gas originally dissolved in the liquid supersaturated, and escapes from the liquid as small bubbles. Another reason is that the strong tensile stress "rips" the liquid apart into a cavity called cavitation. Inside the cavity is a liquid-vapor or another gas dissolved in a liquid, possibly even a vacuum. The small bubbles formed by cavitation will continuously move, grow or burst suddenly with the vibration of the surrounding medium. When it bursts, the surrounding liquid suddenly rushes into the bubble to generate high temperature, high pressure, and shock wave. The internal friction accompanied by cavitation can form an electric charge, and the phenomenon of luminescence is generated in the bubble due to the discharge. Most of the techniques for sonication in liquids are related to cavitation.

  Thermal effect

בשל התדירות הגבוהה והאנרגיה הגבוהה של גלים קוליים, הוא יכול לייצר השפעות תרמיות משמעותיות כאשר הוא נקלט במדיום.

השפעה כימית

פעולת האולטרסאונד יכולה לעורר או להאיץ תגובות כימיות מסוימות. לדוגמה, מים מזוקקים טהורים עוברים צלילים לייצור מי חמצן; מים מומסים בחנקן- עוברים צלילים לייצור חומצה חנקתית; תמיסות מימיות של צבעים ישנו את צבען או ידהו לאחר ביצוע הקול. התרחשותן של תופעות אלו תמיד מלווה בקוויטציה. אולטרסאונד גם מאיץ את תהליכי ההידרוליזה, הפירוק והפילמור של כימיקלים רבים. לאולטרסאונד יש גם השפעות משמעותיות על תהליכים פוטוכימיים ואלקטרוכימיים. לאחר טיפול קולי בתמיסות מימיות של חומצות אמינו שונות וחומרים אורגניים אחרים נעלמו פסי הספקטרלי הספיגה האופייניים והראו ספיגה כללית אחידה, מה שהצביע על שינוי במבנה המולקולרי על ידי קוויטציה.