超聲波破碎儀是一種利用超聲波在液體中產生空化效應來破碎細胞、組織或其他物質的儀器。以下是其原理和用途的詳細介紹：

　　1、原理

　　超聲波的產生：超聲波破碎儀由發生器和換能器組成。發生器產生高頻電信號，換能器將電信號轉換為機械振動，從而產生超聲波。超聲波是一種頻率高于20kHz的聲波，具有能量集中、方向性好等特點。

　　空化效應：當超聲波在液體中傳播時，會引起液體分子的劇烈振動，形成疏密相間的區域。在稀疏區域，液體壓力降低，當壓力降低到一定程度時，液體中會形成微小的氣泡，這一過程稱為空化核的形成。隨著超聲波的繼續作用，空化核迅速膨脹，然后突然閉合，產生強烈的沖擊力和局部高溫高壓環境。這種空化效應能夠破壞細胞的細胞壁、細胞膜，使細胞內容物釋放出來，同時也能使大分子物質斷裂成較小的片段。

　　2、用途

　　細胞破碎：在生物學和醫學領域，常用于破碎細菌、酵母、動植物細胞等，以便提取細胞內的蛋白質、核酸、酶等生物大分子。例如，在基因工程中，需要將含有目的基因的細胞破碎，釋放出DNA進行后續的操作。

　　組織勻漿：可用于將動物組織或植物組織破碎成均勻的漿液，便于進行組織學分析、生化檢測等。比如，在研究動物肝臟組織的代謝功能時，需要先將肝臟組織勻漿，然后測定其中各種酶的活性。

　　生物大分子提取：有助于從生物樣品中提取和純化蛋白質、核酸、多糖等生物大分子。通過超聲波破碎細胞或組織，可以使生物大分子從細胞內釋放到溶液中，再經過后續的分離和純化步驟，得到高純度的生物大分子。

　　納米材料制備：在材料科學領域，可用于制備納米材料。超聲波的空化效應能夠在液體中產生局部的高溫高壓環境，促進化學反應的進行，同時還能起到分散和細化顆粒的作用，有助于制備出粒徑均勻、分散性好的納米材料。

　　污水處理：利用超聲波破碎儀產生的超聲波可以降解污水中的有機污染物。空化效應產生的高溫高壓環境能夠使水分子裂解產生羥基自由基等強氧化性物質，這些自由基可以將有機污染物氧化分解為二氧化碳和水等無害物質，從而達到凈化污水的目的。