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超声波处理的机理是什么?

08/28/2013  

超声波处理的基本点在于延长诱导期,从而阻止水垢形成。根据晶体生长动力学理论,诱导期是结垢过程的诱发和起始阶段。可把诱导期分为三个步骤:已饱和溶液中拟稳态晶胚的产生;壁面上上稳定的晶核形成;晶核的生长。上述步骤是一个连续的过程,任何一个环节受到阻滞都会引起结垢过程的延缓,从而使诱导期无限延长,以达到阻垢的效果。

在施加超声波处理时,根据超声的空化理论,稳态空化和微生流可以在壁面上提供一种溶解机制。微射流和微生流可使脉动气泡表面处存在很高的速度梯度和粘滞应力,这种应力有时高达0.01N/cm2以上。在垢形成的诱导期阶段,对拟稳晶胚的生长具有很大的破坏作用。为超过临界尺寸的晶胚在热力学上是不稳定的,有可能重新溶解。在超声作用下,气泡闭合所产生的冲击都可以使拟稳态的晶胚生长受到阻滞,使其晶胚的生长不能超过临界尺寸,不能生成稳定的生长源,或使稳定生长源的数量大大减少,导致诱导期的延长。

碳酸钙垢未经产生处理的垢微观形貌呈细小的颗粒和棒状的结晶状态,并紧密交织在一起,颗粒粒度在几微米以下。改微粒是由过饱和的钙离子生产的结晶合兴和固体晶胚,它们之间相互聚集交织形成垢,这种狗均匀细密,不易溶解。经过超声处理后可以看出,垢的微观够曾较疏松,颗粒和棒状结晶尺寸变大,结合部紧密。这说明超声处理对水系统有较好的阻垢功效。


 

 

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