超聲波不僅能夠將充分融合在液體中的固體溶質物迅速與液體分離,而且還能夠加快液體中晶體的生長速度。因此,超聲波技術在分離醛類、醇類、羧酸等可溶性的有機化合物,以及礦物質的提純工藝中具有非常顯著的效果。超聲波技術既可以將固體溶質與液體有效地分開,又可以將礦物質中的晶體加以提純。與別的分離提純工藝不同的是,超聲波技術能夠在溶液還沒有充分融合之前,就將固體溶質分離出來,而且晶體生長的速度是其他工藝的數(shù)倍,晶體表面也更加光滑、整齊,由于單個晶體體積較小,因此晶體變質率極低。
不過,超聲波技術在分離提純的過程當中會出現(xiàn)空化作用,如果超聲波頻率過高,將會破壞晶體的完整性,甚至是粉碎晶體,因此,每一種晶體所使用的超聲波頻率都必須加以控制。例如常見的氯化鈉結晶工藝,通過30KHz左右的超聲波頻率,再加之250W的超聲波功率,會將氯化鈉溶液的結晶時間縮短將近六個小時。而且隨著超聲波頻率的增加,結晶速度會更快,分離提純工藝的時間自然要少很多。
目前根據(jù)這一理論,超聲波結晶技術還被投入到了實際的工業(yè)加工運用之中。液態(tài)金屬通過超聲波作用之后,所形成的晶體體積會更加微小,但是***終的固體金屬延伸率會升高,抗壓、抗折、抗拉性能也會明顯增強。例如經過超聲波處理之后的合金鋼晶體體積會縮小將近90%,而延伸性卻會增加30%以上,抗壓、抗折、抗拉性能也會增加20%以上。
而且,通過超聲波結晶技術加工過的金屬物體表面不會出現(xiàn)結晶體沉降的現(xiàn)象,因為當金屬物體充分冷卻之后,結晶體會在金屬表面非常均勻地鋪開,而不會形成疙瘩。然后再通過超聲波清洗設備的清洗,能夠在只使用清水的前提下,將金屬物體表面附著的污垢徹底清洗干凈,不需要再使用任何的加熱清洗、漂洗工藝。即使是附著在金屬管道內部的污垢,通過超聲波的高效清洗作用,也能夠將其快速地清除干凈,并減少污垢再次附著的能力。
此外,超聲波結晶技術還被廣泛地運用于藥品生產和食品加工之中,各種口服液、注射液的生產以及食品防腐中都會使用到超聲波結晶技術,例如羅氏鹽溶液、鉀硝石溶液、醋酰胺溶液等結晶加工工藝。