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超聲波均質機的廣泛用途
超聲波均質化技術主要用于實驗室樣品的制備與生產，其中包括各種物質的均質化、乳化、懸浮，以及化學反應的加速，細胞破碎和細胞內含物的提取。使用超聲均質設備可以選擇性地破壞某些物質，精簡繁瑣的液體制備過程，并提高許多反應的產率。
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與機械加工設備（例如行星式球磨機，轉子或間隙均質機）的相比，超聲均質設備能夠以更高的效率工作，尤其是使需要大量重復循環的實驗結果成為可能。超聲均質器的使用已變得至關重要，在這種情況下，即使是最小的樣品量也能夠進行快速，經濟高效且可重復地處理。
破壞細胞和微生物
在現代實驗室中，超聲均質機用于破壞細胞壁以提取細胞內容物，而不損壞這些細胞內容物。細胞分解或裂解的目的是破壞細胞壁的一部分或整個細胞以釋放生物分子。所謂的裂解物可以包括例如質粒，受體測定，蛋白質，DNA，RNA等。裂解的步驟是分離，細胞器分離和蛋白質提取和純化。提取的物質（裂解物）必須進行分離，并需要進行進一步的研究或應用，例如用于蛋白質組學研究。超聲波均質機是成功進行細胞裂解的常用工具。
細胞膜的破壞在很大程度上取決于細胞的彈性。通過改變輸入的超聲能量和提取功率，可以部分破壞細胞成分，例如線粒體或細胞質。對于特別耐藥的細菌（例如鏈球菌），真菌，孢子，酵母菌或組織樣品，通過工具頭可以以非常高的超聲振幅直接破壞，因為工具頭可以在最小的樣品量中實現非常大的能量輸入。
在生物化學和醫學中的應用
破壞組織培養亞細胞成分和病毒被破壞而沒有任何破壞。親子鑒定泌尿科精子成分的生化膜分析基因研究從人類材料中提取DNA。脂質體制備天花疫苗的治療制備均勻分布的感染溶液
超聲波分散
利用超聲波能量，將固體顆粒甚至液體可以分散到另一個載體中。諸如二氧化鈦或熱解法二氧化硅之類的納米級粉末由于其較大的比表面積和增加的反應潛力而越來越多地用于測試涂料和清漆的生產或用于拋光小車身表面。
此外，這些物質具有團聚的負面趨勢，其結果是流動性和潤濕性變差。借助于超聲均化器破壞形成的附聚物，并且使分散體穩定以防止再附聚。
超聲波乳化
當用超聲乳化時，將兩種不混溶的液體（例如油和水）加工成準均質的乳液。與使用例如轉子的常規方法相比，借助超聲均質技術可以生產出具有非常小的液滴尺寸和非常高的穩定性的精細分散的乳液。得到的乳液既不會形成團塊，也不會發生液滴的沉降。對于常規方法，例如轉子或攪拌器，緩慢攪拌通常會導致液體分離。而過快的攪拌會導致乳液中夾雜空氣、粉塵等雜物。超聲波均質機通常能夠在藥房中用于高質量，小規模的藥膏生產。
超聲波均質化
超聲波均質的乳液在日常生活中會遇到許多不同的形式，例如在化妝品或乳液中。超聲均質化的技術應用范圍包括從油漆和清漆的生產到廢水和土壤樣品均質化（用于分析目的）到用于粒度分析的樣品制備。
尤其要在環境實驗室中連續檢查工業廢水中是否存在重金屬，脂肪或油，以便在濃度超標時立即采取措施。為了獲得代表性的分析結果，有必要將廢水樣品轉化為均質狀態。這些都需要通過在短時間內以較高的可靠性進行超聲波均質化來實現的。
在農業中，超聲波勻漿器用于樣品制備。例如超聲波均質機能在非常短的時間內對玫瑰花的細胞進行密集且精細的均質化。最終可獲得的粒度小于1μm，由于不形成團塊，因此簡化了隨后的過濾以洗出離子的步驟。