Princíp ultrazvukovej emulgácie
Pôsobením ultrazvukovej energie sa zmiešajú dve alebo viac nemiešateľných kvapalín. Jedna z kvapalín je tiež relatívne rovnomerne dispergovaná v druhej kvapaline a vytvára kvapalinu podobnú emulzii. Tento proces sa nazýva ultrazvuková emulgácia.
Fakoemulzifikácia je spôsobená kavitáciou. Ultrazvuk prechádzajúci kvapalinou spôsobí jej neustále stláčanie a rozširovanie. Vysoko intenzívny ultrazvuk poskytuje energiu potrebnú na rozptýlenie kvapalnej fázy. Po dosiahnutí maximálneho tlaku dôjde k pretrhnutiu kvapaliny v mieste, kde je slabá súdržnosť. Po tomto pretrhnutí došlo v mieste, kde k pretrhnutiu došlo, k pretlaku a našli sa niektoré dutiny. V týchto dutinách plyn rozpustený v kvapaline krátko potom exploduje vo forme bublín.
Na stabilizáciu novo vytvorených kvapiek dispergovanej fázy, aby sa zabránilo koalescencii, sa do emulzie pridávajú emulgátory (povrchovo aktívne látky, povrchovo aktívne látky) a stabilizátory. Konečná distribúcia veľkosti kvapiek sa udržiavala na rovnakej úrovni, ako keď sa kvapky distribuovali v zóne ultrazvukovej disperzie.
Kavitačný proces ovplyvňuje frekvencia a intenzita ultrazvukových vĺn. Výskyt kavitácie v tele závisí vo veľkej miere od prítomnosti nerozpusteného plynu v kvapalnej suspenzii. Zdá sa, že prítomnosť plynu hrá úlohu katalyzátora. Za určitého tlaku závisí tvorba dutiny do istej miery od času vývoja a frekvencie ultrazvuku. Fakoemulzifikačný proces predstavuje konkurenciu medzi protichodnými procesmi. Preto je potrebné zvoliť vhodné pracovné podmienky a frekvenciu tak, aby dominovali účinky ničenia.
Ultrazvukový efekt kavitácie
Pri príprave emulzie typu olej vo vode je konečná intenzita zvuku oveľa nižšia ako intenzita zvuku emulzie typu voda v oleji. Typ zvukového poľa ovplyvňuje proces emulgácie, to znamená, že sa aplikuje určitá pohyblivá vlna. V porovnaní s použitím niektorých stacionárnych vĺn sa zlepšuje účinnosť procesu. To sa dá vysvetliť skutočnosťou, že v stacionárnom vlnovom poli je dominantný proces opačný k disperzii, teda ku kondenzácii.
