[2009-41期]超声波怎样洗菜(图)

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2009年第41期A版 责任编辑：程朋

　　HDS，资深科技人士，对电子科技产品有深入了解，长期开设个人科技专栏。

　　说到超声波，可能大部分读者首先想到的是生了病去医院会做B超检测，其实超声波在IT领域是不可或缺的，比如主板、显卡、电源之类的产品在生产过程中为了清除杂质和灰尘大都会通过超声波清洗机来做清洗工作。而除了主板、显卡之类的IT产品会用到超声波清洗机之外，超声波洗衣机也早已出现，最近，我们的生活中更是出现了超声波洗菜机之类的设备，让生活更显方便。

超声波洗菜的原理

　　近一段时间，电视上经常在播放超声波洗菜机（图1）的广告，号称只用几分钟就可以“通过高频脉冲产生超氧和分子交换原理不仅能彻底清洗蔬菜水果，更能清除农药毒素，锁住食物营养不流失……”，真有这么神？要想看个究竟，首先还得从超声波怎样洗菜说起。

　　我们知道，人所听到的声音只能是频率20Hz～20000Hz的声波信号，高于20000Hz的声波我们称之为超声波。超声波和声波一样都是纵波，依照正弦曲线纵向传播，即一层强一层弱，依次传递（图2）。超声波洗菜机正是利用超声波的这种特性，通过在液体中传播震荡来实现对蔬菜的清洁。

　　超声波洗菜机通常由三部分组成：超声波发生器、换能器和清洗槽。超声波发生器将交流电转变成20000Hz以上的高频电信号，通过高频电缆输送到换能器上。一般超声波换能器是固定在清洗槽的底板上，清洗槽内装满了液体，当换能器被加上高频电压后，它就能将电能转换成强有力的超声波振动，仿佛是一个小的活塞，振幅很小，约只有几微米，但振动加速度很大，槽上的多个换能器施加相同的频率及相位的电能时，就合成了一个巨大的活塞进行往复振动，这种振动通过固定换能器的底板传播到清洗液中。

　　在清洗蔬菜瓜果时先把清洗液（水）放入清洗容器内，然后在容器内作用超声波。超声波振动在液体中传播，当其声波压强达到一个大气压时，在液体中传播的超声波的声波压强峰值就可以轻易达到真空或负压。但实际上是液体中是不会有负压现象存在的，因而就会在在液体中产生一个很大的撕裂力，将液体分子拉裂成空洞（空化核）形成真空的气泡。这时，这些空洞为真空或非常接近真空的状态，在声压达到一定值时，气泡迅速增长，当这些空洞在超声波压强(声压)值达到最大时，由于周围的压力的增大而被压碎（图3），此时液体分子激烈碰撞将会产生非常强大的冲击力，液体间相互碰撞更产生强大的冲击波。虽然其位移、速度都非常小，但加速度却非常大，局部压力可达几千个大气压，这就是所谓的空化作用。

　　超声波洗菜机就是通过空化作用产生的巨大冲击力将被清洗的蔬菜瓜果表面的污垢撞击下来的。由于这种空化作用非常容易在固体与液体的交界处产生，因而对于放入超声波洗菜机清洗液中的蔬菜瓜果具有非常强的清洗作用。就像无数个小清洁工在所有蔬菜表面进行冲洗，自然能够方便地将蔬菜瓜果表面的污垢清洗下来（图4）。

　　通过前面的介绍，我们可以很清晰地了解到超声波洗菜机的工作原理，这时，很多读者难免产生疑问，超声波洗菜机能把蔬菜瓜果洗干净吗？

　　这个问题其实很好回答，因为超声波洗菜机首先通过清洗剂对污垢进行渗透、溶解，然后再通过无数气泡破裂时产生的巨大冲击力冲刷物体表面的污垢，不论蔬菜瓜果形状多么复杂，将它放入超声波洗菜机内，只要是能接触到液体的地方，超声波的清洗作用都能达到，而且清洗时液体内产生的气泡非常均匀，清洗效果也非常均匀。所以我们可以说超声波洗菜机清洗蔬菜确实是能洗干净的。而且超声波洗菜相对常规的人工清洗来说效率要高得多，蔬菜不用掰开即可清洗，不仅省力也更省时。

小贴士：影响蔬菜清洗效果的几个因素

　　1．超声波频率：超声波频率越低，在液体中产生的空化作用越容易，产生的力度大，作用也越强，但噪音相对较高，适用于物体面相对平整的物体。频率越高，空化作用的效果越差，但噪音相对较低，适用于微孔盲孔效多的物体。

　　2．清洗温度：一般来说，超声波在 30℃～40℃时的空化作用最好，清洗剂温度越高，清洗作用越显著，不过由于蔬菜清洗的特殊性，通常使用常温的冷水进行清洗。

　　3．功率密度：超声波的功率密度越高，空化作用越强，速度越快，清洗效果越好，不过超声波洗菜机这类家用电器的功率都不会太大，对于普通蔬菜上的污垢已经足够了。

广告是真的还是假的

　　了解了超声波洗菜机确实能把蔬菜瓜果洗干净，那么剩下的问题就是——广告说的消毒杀菌去农药，锁住营养不流失全部都是真的吗？

　　毕竟电视广告难免有夸大宣传之嫌，人们怀疑它也是很正常的。那么我们就来分析一下。

　　广告上宣传消毒杀菌去农药的作用都是通过臭氧来完成的。然而目前市场上销售的洗菜机绝大多数采用的是一个发生器配一个外接管子和石英爆气头的形式，由于家用机一般产气量不大，出口浓度较低，尤其是混合方式落后，最终形成的臭氧水溶液浓度往往低于0.2毫克/升，而这样浓度的臭氧水溶液按照理论和相关试验结论，只有有限的杀菌作用，而本来就需要煮熟食用的蔬菜根本用不着臭氧杀菌，高温本身就足够杀菌了。

　　同时，由于混合传质的溶解效率低，所以带臭氧发生器的超声波洗菜机可能致使大量的臭氧气体从水中溢出，很可能造成局部的环境臭氧浓度超出安全标准，甚至在使用的过程中形成对人的强烈刺激。使用过程中必须是密闭的容器，而且使用中的臭氧尾气必须采用化学催化或物理吸附处理，否则泄漏臭氧浓度过高，危害较大。有用户就表示在臭氧杀菌清洗的过程中人是不能呆在厨房里的，必须关上门，消毒过程臭氧散发的味道依然特别难闻。

　　对于广告中大肆宣传的去农药效果而言，由于其臭氧浓度不稳定且控制得不好，超声波洗菜机能起到的作用微乎其微，如果臭氧浓度高了，不仅没有去除农药的作用，反而会对人体有害。而且，农药一般分为水溶性和脂溶性两种，只有水溶性的农药是可以用水洗来解决的，对于含有这类农药的蔬菜水果，用洗菜机处理和用水冲洗的效果是一样的。

　　总的来说，质量好的大品牌超声波洗菜机对蔬菜瓜果的清洗效果还是可以的，但广告宣传的消毒杀菌去农药作用并不大。蔬菜水果的细菌和农药残留问题，不过是广告厂商欺骗消费者购买其产品的谎言，而且如果在不同风的地方使用臭氧杀菌功能，甚至可能对身体造成不良的影响。所以，购买超声波洗菜机来洗菜是完全可行的，但选择那些拥有臭氧杀菌去农药功能的超声波洗菜机，不仅上了不良厂商的当，而且还可能危害健康。