خلايا التدفق والمفاعلات المضمنة لأجهزة الموجات فوق الصوتية المختبرية
المعالجة المضمنة بالموجات فوق الصوتية على نطاق المختبر
مفاعلات خلايا التدفق للخالطات بالموجات فوق الصوتية معروفة جيدا وتستخدم على نطاق واسع لمعالجة كميات كبيرة في الإنتاج الصناعي. ومع ذلك ، لمعالجة أحجام أصغر على نطاق المختبر ومقاعد البدلاء ، فإن استخدام خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية يوفر مزايا مختلفة أيضا. تسمح خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية بتحقيق نتائج معالجة موحدة لأن المادة تمر بالمساحة الضيقة لغرفة خلية التدفق بطريقة محددة. يمكن التحكم بدقة في عوامل Sonication مثل وقت الاحتفاظ ودرجة حرارة العملية وعدد الممرات بحيث يتم تحقيق الأهداف بشكل موثوق.
خلايا تدفق Hielscher والمفاعلات المضمنة تأتي مع سترات التبريد للحفاظ على درجة حرارة العملية المثلى. تتوفر مفاعلات خلايا التدفق بأحجام وأشكال هندسية مختلفة من أجل تلبية متطلبات عملية محددة.
باستخدام الموجات فوق الصوتية المختبرية في تركيبة مع مفاعل خلية التدفق ، يمكنك معالجة أحجام عينات أكبر دون الكثير من العمل الشخصي. باستخدام إعداد خلية التدفق بالموجات فوق الصوتية ، يتم ضخ السائل في مفاعل الموجات فوق الصوتية المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الزجاج. في خلية التدفق ، يتعرض السائل أو الملاط لصوتنة قابلة للتعديل بدقة. تمر جميع المواد بمنطقة البقعة الساخنة التجويفية أسفل sonotrode وتخضع لعلاج بالموجات فوق الصوتية. بعد المرور عبر منطقة التجويف ، يصل السائل إلى مخرج خلية التدفق. اعتمادا على العملية ، يمكن تشغيل العلاج بالتدفق بالموجات فوق الصوتية كعلاج أحادي أو متعدد. من أجل الحفاظ على درجة حرارة عملية مفيدة معينة ، على سبيل المثال لمنع تدهور المواد الحساسة للحرارة أثناء صوتنة ، يتم تغليف مفاعلات خلايا التدفق لتحسين تبديد الحرارة.
من الأحجام الصغيرة إلى الكبيرة: يمكن توسيع نطاق نتائج العملية خطيا من أحجام أصغر تتم معالجتها على مستوى المختبر ومستوى مقاعد البدلاء إلى إنتاجية كبيرة جدا على نطاق الإنتاج الصناعي. الموجات فوق الصوتية Hielscher متوفرة لأي أحجام من ميكرولتر إلى غالون.
خلايا تدفق Hielscher قابلة للتعقيم تماما ومناسبة للاستخدام مع معظم المواد الكيميائية.
تعرف على المزيد حول المختبر و الخالطات الصناعية بالموجات فوق الصوتية!
أجهزة المختبر بالموجات فوق الصوتية وخلايا التدفق
أدناه ، يمكنك العثور على أجهزة المختبر بالموجات فوق الصوتية الخاصة بنا مع خلايا التدفق المطابقة و sonotrodes
UP400ST (24 كيلو هرتز ، 400 واط):
سونوترودس S24d14D, S24d22D, و S24d22L2D تأتي مع ختم O-ring. أنواع sonotrode S24d14D و S24d22D متوافقة مع خلية التدفق FC22K (الفولاذ المقاوم للصدأ ، مع سترة التبريد).
UP200St (26 كيلو هرتز، 200 وات) / UP200HT (26 كيلو هرتز ، 200 واط):
تم تجهيز sonotrodes S24d2D و S24d7D بختم حلقة O ومتوافقة مع خلية التدفق FC7K (الفولاذ المقاوم للصدأ ، مع سترة التبريد) و FC7GK (خلية التدفق الزجاجي ، مع سترة التبريد).
UP50H (30 كيلو هرتز ، 50 واط) / UP100H (30 كيلو هرتز ، 100 وات):
لكل من UP50H و UP100H ، يمكن استخدام نفس نماذج خلايا sonotrode والتدفق. تتميز sonotrodes MS7 و MS7L2 بختم يجعلها مناسبة للاستخدام مع خلايا التدفق D7K (الفولاذ المقاوم للصدأ) و GD7K (خلية التدفق الزجاجي ، مع سترة التبريد).
كيفية تحسين ظروف التشغيل في خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية
Hielscher الموجات فوق الصوتية يقدم لك مجموعة متنوعة من خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية والمفاعلات سونوكيميائية. يجب اختيار تصميم خلية التدفق (أي هندسة وحجم خلية التدفق) و sonotrode وفقا للسائل أو الملاط ونتائج العملية المستهدفة.
يعرض الجدول أدناه أهم المعلمات التي تؤثر على ظروف الموجات فوق الصوتية في خلية التدفق.
- درجة الحرارة: تساعد خلايا التدفق ذات سترات التبريد في الحفاظ على درجة حرارة المعالجة المطلوبة. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة بالقرب من نقطة الغليان المحددة للمائع إلى انخفاض شدة التجويف لأن كثافة السائل تنخفض.
- ضغط: الضغط هو معلمة تكثيف التجويف. يؤدي الضغط على خلية التدفق بالموجات فوق الصوتية إلى زيادة كثافة السوائل وبالتالي زيادة التجويف الصوتي. يمكن ضغط خلايا تدفق مختبر Hielscher مع ما يصل إلى 1 بارج ، بينما يمكن تطبيق خلايا التدفق الصناعي ومفاعلات Hielscher حتى 300 ضغط جوي (حوالي 300 بار).
- لزوجة السائل: تعتبر لزوجة السائل عاملا مهما ، عندما يتعلق الأمر بالإعداد بالموجات فوق الصوتية في الخط. يفضل استخدام خلايا تدفق المختبر الصغيرة مع وسائط منخفضة اللزوجة ، في حين أن خلايا التدفق الصناعي Hielscher مناسبة للمواد منخفضة إلى عالية اللزوجة بما في ذلك المعاجين.
- تكوين السائل: تم وصف تأثيرات لزوجة السائل أعلاه. إذا كان السائل المعالج لا يحتوي على مواد صلبة ، فإن الضخ والتغذية بسيطان ويمكن التنبؤ بخصائص التدفق. عندما يتعلق الأمر بالملاط الذي يحتوي على مواد صلبة مثل الجسيمات والألياف ، يجب اختيار شكل خلية التدفق مع مراعاة حجم الجسيمات أو طول الألياف. تسهل هندسة خلية التدفق اليمنى تدفق السوائل المحملة بالمواد الصلبة وتضمن صوتنة متجانسة.
- الغازات الذائبة: يجب ألا تحتوي السوائل التي يتم إدخالها في خلية التدفق بالموجات فوق الصوتية على كميات كبيرة من الغازات الذائبة لأن فقاعات الغاز تتداخل مع توليد التجويف الصوتي وفقاعات الفراغ المميزة.
Hielscher الخالطات بالموجات فوق الصوتية، sonotrodes وخلايا التدفق متوفرة في تصاميم مختلفة من أجل تجميع الإعداد المثالي للمعالجة بالموجات فوق الصوتية. سيتشاور موظفونا ذوو الخبرة الجيدة فيما يتعلق بالتكوين الأمثل للمعدات لأهداف العملية الخاصة بك!
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
---|---|---|
1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.