在液體中，超聲波會產(chǎn)生一種“空化"現(xiàn)象，就是所說的“空化作用"。
超聲波“空化作用"：
當(dāng)以高強度超聲波處理液體時，傳播到液體介質(zhì)中的聲波會產(chǎn)生交替的高壓 (壓縮) 和低壓 (稀疏) 循環(huán)，其速率取決于頻率。在低壓循環(huán)期間，高強度的超聲波會在液體中產(chǎn)生小的真空氣泡或空隙。當(dāng)氣泡達(dá)到不能再吸收能量的體積時, 它們在高壓循環(huán)中劇烈地坍塌，這種現(xiàn)象稱為“空化"。在爆炸期間，局部將達(dá)到非常高的溫度（約5,000K）和壓力（約2,000atm）。空化氣泡的崩潰也導(dǎo)致液體射流高達(dá)280m/s的速度，所產(chǎn)生的剪切力機械地攪拌液體使反應(yīng)物充分混合。
所以，有了超聲波在液體中的空化作用，超聲波聲化學(xué)設(shè)備可以應(yīng)用于萃取提取、破碎、混合、乳化、分散、攪拌、消泡脫氣、加速反應(yīng)等。
1、分散
超聲波分散是以液體為媒介，在液體中加入高頻率超聲波振動。由于超聲是機械波，不被分子吸收，在傳播過程中引起分子的振動運動。空化效應(yīng)下，即高溫、高壓、微射流、強烈振動等附加效應(yīng)下分子間的距離因振動增加其平均距離，最終導(dǎo)致分子破碎。超聲波瞬間釋放的壓力破壞了顆粒之間的范德華力，使得顆粒更加不容易團聚在一起。同常規(guī)分散方法相比，超聲波分散技術(shù)效率高、時間短。石墨烯、納米材料、油和油漆等制造都有應(yīng)用。
2、乳化
在超聲波能量的作用下，兩種或兩種以上的不相溶液體混合在一起，其中一種液體均勻地分散在另一種液體之中形成乳液狀液體，這種處理過程稱為超聲波乳化。超聲波乳化的特點是不需要乳化劑。另外，超聲波乳化可以控制乳狀液的類型，所形成的乳液更加穩(wěn)定，有的穩(wěn)定幾個月至半年以上；制備的乳液濃度高，純?nèi)橐簼舛瓤沙^30%，外加乳化劑可達(dá)70%；超聲乳化還可以制備出一般方法不能制備的乳狀液。例如，常用的混合方法只能在水中產(chǎn)生5%的石蠟乳液，而不可思議的是，在功率超聲場的作用下可以產(chǎn)生20%的石蠟乳液。超聲波乳化設(shè)備在實驗室超聲波的乳化能力已經(jīng)被人們熟知并應(yīng)用了很長時間，在工業(yè)上用于生產(chǎn)工廠的大批量生產(chǎn)的高效乳化，如化妝品和護膚品、藥品膏劑、油漆、潤滑油和燃料等。
