sonicación
La sonicación es el acto de aplicar energía de sonido para agitar partículas en una muestra, para diversos fines, como la extracción de múltiples compuestos de plantas, microalgas y algas marinas. [1] Por lo general, se utilizan frecuencias ultrasónicas (> 20 kHz), lo que hace que el proceso también se conozca como ultrasonicación o ultrasonicación . [2]
En el laboratorio, se suele aplicar mediante un baño de ultrasonidos o una sonda de ultrasonidos , coloquialmente conocida como sonicador . En una máquina de papel , una lámina ultrasónica puede distribuir las fibras de celulosa de manera más uniforme y fortalecer el papel.
La sonicación tiene numerosos efectos, tanto químicos como físicos. Los efectos químicos del ultrasonido se ocupan de comprender el efecto de las ondas sónicas en los sistemas químicos, esto se denomina sonoquímica . Los efectos químicos del ultrasonido no provienen de una interacción directa con especies moleculares. Los estudios han demostrado que ningún acoplamiento directo del campo acústico con especies químicas a nivel molecular puede explicar la sonoquímica [3] o la sonoluminiscencia . [4] En cambio, en sonoquímica, las ondas sonoras migran a través de un medio, induciendo variaciones de presión y cavitaciones que crecen y colapsan, transformando las ondas sonoras en energía mecánica. [1]
La sonicación se puede utilizar para la producción de nanopartículas , como nanoemulsiones , [5] nanocristales , liposomas y emulsiones de cera, así como para la purificación de aguas residuales, desgasificación, extracción de polisacáridos de algas [1] y aceite vegetal, extracción de antocianinas y antioxidantes, [6] producción de biocombustibles , desulfuración de petróleo crudo, disrupción celular , procesamiento de polímeros y epoxi, dilución de adhesivos y muchos otros procesos. Se aplica en la industria farmacéutica, cosmética, agua, alimentos, tinta, pintura, recubrimiento, tratamiento de madera, metalurgia, nanocompuestos, pesticidas, combustibles, productos de madera y muchas otras industrias.
La sonicación se puede utilizar para acelerar la disolución, rompiendo las interacciones intermoleculares. Es especialmente útil cuando no es posible agitar la muestra, como ocurre con los tubos NMR . También se puede utilizar para proporcionar la energía necesaria para que se produzcan ciertas reacciones químicas. La sonicación se puede usar para eliminar los gases disueltos de los líquidos ( desgasificación ) sonicando el líquido mientras está bajo vacío. Esta es una alternativa a los métodos de congelación-bomba-descongelación y rociado .
En aplicaciones biológicas, la sonicación puede ser suficiente para alterar o desactivar un material biológico. Por ejemplo, la sonicación se usa a menudo para romper las membranas celulares y liberar el contenido celular. Este proceso se llama sonoporación . Las vesículas unilamelares pequeñas (SUV) se pueden fabricar mediante sonicación de una dispersión de vesículas multilamelares grandes (LMV). La sonicación también se utiliza para fragmentar moléculas de ADN, en las que el ADN sometido a breves períodos de sonicación se corta en fragmentos más pequeños.
