Efek ultrasonik
Ketika gelombang ultrasonik merambat dalam media, karena interaksi antara gelombang ultrasonik dan media, media mengalami perubahan fisik dan kimia, menghasilkan serangkaian efek ultrasonik mekanis, termal, elektromagnetik dan kimia, termasuk empat efek berikut:
1. Efek mekanis
Tindakan mekanis ultrasound dapat meningkatkan emulsifikasi cair, likuefaksi gel dan dispersi padat. Ketika gelombang berdiri terbentuk dalam media cairan ultrasonik, partikel-partikel kecil yang tergantung dalam cairan terkondensasi pada node karena kekuatan mekanis, membentuk akumulasi berkala di ruang. Ketika gelombang ultrasonik merambat dalam bahan piezoelektrik dan bahan magnetostriktif, diinduksi polarisasi listrik dan magnetisasi yang diinduksi karena aksi mekanis gelombang ultrasonik (lihat fisika dielektrik dan magnetostriksi).
2. Kavitasi
Ketika gelombang ultrasonik bertindak pada cairan, sejumlah besar gelembung kecil dapat diproduksi. Salah satu alasannya adalah bahwa stres tarik parsial muncul dalam cairan untuk membentuk tekanan negatif. Penurunan tekanan membuat gas awalnya larut dalam supersaturat cair dan melarikan diri dari cairan dan menjadi gelembung kecil. Alasan lainnya adalah bahwa stres tarik yang kuat "merobek" cairan ke dalam lubang, yang disebut kavitasi. Di dalam rongga adalah uap cair atau gas lain yang dilarutkan dalam cairan, dan bahkan mungkin vakum.
Gelembung kecil yang terbentuk karena kavitasi akan terus bergerak, tumbuh atau tiba-tiba meledak dengan getaran media sekitarnya. Ketika meledak, cairan di sekitarnya tiba-tiba bergegas ke gelembung, menghasilkan suhu tinggi, tekanan tinggi, dan gelombang kejut. Gesekan internal yang disertai dengan kavitasi dapat membentuk daya listrik, dan menyebabkan emisi cahaya dalam gelembung karena debit. Teknologi pengobatan ultrasonik dalam cairan sebagian besar terkait dengan kavitasi.
3. Efek termal
Karena frekuensi tinggi dan energi tinggi ultrasonik, dapat menghasilkan efek termal yang jelas ketika diserap oleh media.
4. Efek kimia
Efek ultrasound dapat mempromosikan atau mempercepat reaksi kimia tertentu. Misalnya, air suling murni menjalani perawatan ultrasonik untuk menghasilkan hidrogen peroksida; air terlarut nitrogen menghasilkan asam nitrous setelah perawatan ultrasonik; larutan berdasi pewarna akan berubah warna atau memudar setelah perawatan ultrasonik. Terjadinya fenomena ini selalu disertai dengan kavitasi. ULTRASOUND juga dapat mempercepat hidrolisis, dekomposisi dan polimerisasi banyak zat kimia.
ULTRASOUND juga memiliki efek yang signifikan pada proses fotokimia dan elektrokimia. Setelah solusi berdasi dari berbagai asam amino dan zat organik lainnya diproses secara ultrasonik, pita penyerapan karakteristik menghilang dan menunjukkan penyerapan umum yang seragam, yang menunjukkan bahwa kavitasi telah mengubah struktur molekul.
