A dispersão e desaglomeração de sólidos em líquidos é uma aplicação importante de dispositivos ultrassônicos. A cavitação ultrassônica gera alto cisalhamento que quebra os aglomerados de partículas em partículas únicas dispersas.
A mistura de pós em líquidos é uma etapa comum na formulação de vários produtos, como tintas, tintas, xampus, bebidas ou meios de polimento. As partículas individuais são mantidas juntas por forças de atração de várias naturezas físicas e químicas, incluindo as forças de van der Waals e a tensão superficial do líquido. Este efeito é mais forte para líquidos de alta viscosidade, como polímeros ou resinas. As forças de atração devem ser superadas para desaglomerar e dispersar as partículas em meio líquido.
A aplicação de tensão mecânica quebra os aglomerados de partículas. Além disso, o líquido é pressionado entre as partículas. Diferentes tecnologias são comumente usadas para a dispersão de pós em líquidos. Isso inclui homogeneizadores de alta pressão, moinhos agitadores de esferas, moinhos a jato de impacto e misturadores rotor-estator.
A ultrassonicação de alta intensidade é uma alternativa interessante a essas tecnologias. Ao sonicar líquidos, as ondas sonoras que se propagam no meio líquido resultam em ciclos alternados de alta pressão (compressão) e baixa pressão (rarefação). Isso aplica tensão mecânica nas forças eletrostáticas de atração (por exemplo, forças de van der Waals). Cavitação ultra-sônica em líquidos causa jatos de líquido de alta velocidade de até 1000km / h (aprox. 600 mph). Esses jatos pressionam o líquido em alta pressão entre as partículas e as separam umas das outras. Partículas menores são aceleradas com os jatos de líquido e colidem em altas velocidades. Isso torna o ultrassom um meio eficaz para a dispersão e desaglomeração, mas também para a moagem e moagem fina de partículas de tamanho mícron e submícron.
