المجانسات بالموجات فوق الصوتية

الخالطات بالموجات فوق الصوتية هي أدوات قوية لخلط وتجانس المعلقات الصلبة السائلة والسائلة. التجانس بالموجات فوق الصوتية هو عملية ميكانيكية لتقليل الجسيمات في السائل بحيث تصبح صغيرة بشكل موحد وموزعة بالتساوي. Hielscher يقدم المجانسات بالموجات فوق الصوتية قوية للتطبيق في المختبر وحجم الإنتاج.

تطبيقات وتأثير المجانسات بالموجات فوق الصوتية

المجانسات بالموجات فوق الصوتية هي خلاطات قوية وموثوقة ، والتي تستخدم في المختبر والصناعة للعديد من التطبيقات.
يمكن استخدام الخالط بالموجات فوق الصوتية لتطبيقات مختلفة ، بما في ذلك:

• التجانس: يمكن للخالطات بالموجات فوق الصوتية تجانس العينات لإنشاء مخاليط موحدة ومتسقة.
• التشتت: يمكن استخدام المجانسات بالموجات فوق الصوتية لتفريق الجسيمات الصلبة في السوائل لإنشاء تعليق مستقر. الموجات فوق الصوتية فعالة بشكل غير عادي في خلق تشتت النانو.
• الاستحلاب: يمكن استخدام المجانسات بالموجات فوق الصوتية لإنشاء مستحلبات مستقرة ومستحلبات نانوية عن طريق تفتيت وتشتيت السوائل غير القابلة للامتزاج ، مثل الزيت والماء.
• اضطراب الخلايا: يمكن للمجانسات بالموجات فوق الصوتية كسر الخلايا المفتوحة لاستخراج المكونات داخل الخلايا مثل البروتينات والأحماض النووية والإنزيمات والمستقلبات.
• التفريغ: يمكن استخدام المجانسات بالموجات فوق الصوتية لإزالة الغازات الذائبة من السوائل ، مثل تفريغ مذيبات HPLC أو سوائل التبريد.
• التفاعلات الكيميائية بمساعدة الموجات فوق الصوتية: يمكن أيضا استخدام المجانسات بالموجات فوق الصوتية للتفاعلات الكيميائية بمساعدة الصوتنة ، مثل التخليق الكيميائي الصوتي أو الحفز أو التدهور.

 
بشكل عام ، تعد المجانسات بالموجات فوق الصوتية أداة متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها لمجموعة واسعة من التطبيقات في البحث والتطوير والعمليات الصناعية.

بالموجات فوق الصوتية مقابل المجانسات ذات الضغط العالي

الآلية الأكثر شيوعا للتجانس هي التجانس عالي الضغط. هناك ، يتم ضغط السائل عند ضغط عال (حوالي 2000 بار) من خلال صمام متجانس. عند تمرير الصمام ، يخضع السائل لدورة ضغط منخفض قصيرة (حوالي 50 ميكروثانية).
في حين أن هذه الآلية تعمل بشكل جيد مع الجسيمات الصغيرة الناعمة ، مثل كريات الدهون في الحليب ، إلا أن لها حدودها عند استخدامها لتشتت المواد الصلبة والكاشطة ، مثل الأصباغ أو وسائط التلميع أو أكاسيد المعادن أو المواد الليفية والخيطية ، مثل هريس الفاكهة أو الطحالب أو الحمأة. ويرجع ذلك إلى سرعات السائل العالية (حتى 120 متر / ثانية) وبسبب الفتحات الصغيرة للصمامات المستخدمة. عندما تمر المادة الكاشطة بالمضخات وفتحة الصمام ، فإنها تسبب التآكل. هذا يقلل من كفاءة وعمر المضخة والصمام.

مزايا المجانسات بالموجات فوق الصوتية

المجانسات بالموجات فوق الصوتية للتطبيقات الشاقة

الطحن الرطب والطحن والمزج هي تطبيقات نموذجية ، حيث يتم استخدام الموجات فوق الصوتية كمجانسات موثوقة. المجانسات بالموجات فوق الصوتية فعالة للغاية للحد من الجسيمات اللينة والصلبة. على عكس العديد من تقنيات التجانس الأخرى ، يمكن للخالطات من نوع المسبار بالموجات فوق الصوتية التعامل مع المواد الصلبة والكاشطة والليفية.
يعتمد مبدأ عمل التجانس بالموجات فوق الصوتية على التجويف. عندما تتعرض السوائل للموجات فوق الصوتية المكثفة ، تنتشر الموجات الصوتية عبر السائل مسببة دورات الضغط العالي والضغط المنخفض بالتناوب (حوالي 20000 دورة / ثانية). خلال دورة الضغط المنخفض ، يتم إنشاء فقاعات فراغ صغيرة عالية الكثافة في السائل ، حيث يتم الوصول إلى ضغط بخار السائل.
عندما تصل الفقاعات إلى حجم معين ، فإنها تنهار بعنف خلال دورة الضغط العالي. خلال هذا الانفجار الداخلي ، يتم توليد ضغوط عالية جدا ونفاثات سائلة عالية السرعة محليا. التيارات والاضطرابات الناتجة تعطل تكتلات الجسيمات وتؤدي إلى تصادمات عنيفة بين الجسيمات الفردية.

إحدى المزايا الرئيسية للمجانسات بالموجات فوق الصوتية هي انخفاض عدد الأجزاء المبللة والمتحركة. هذا يقلل من تآكل الاحتكاك ووقت التنظيف. لا يوجد سوى جزأين مبللين: سونوترود وخلية التدفق. كلاهما له أشكال هندسية بسيطة ولا توجد فتحات صغيرة أو مخفية.

ميزة أخرى هي التحكم الدقيق في المعلمات التشغيلية التي تؤثر على التجويف. Hielscher الخالطات بالموجات فوق الصوتية يمكن استخدامها في السعات التذبذب من حوالي 1 إلى 200 ميكرون. يمكن أن يتراوح ضغط السائل من 0 إلى حوالي 500psig. نظرا لأن السعة والضغط هما أكثر المعلمات تأثيرا ، فإن النطاق التشغيلي الواسع لكل معلمة يسمح بمعالجة لطيفة جدا إلى مدمرة للغاية.

يتم التحكم في الخالطات بالموجات فوق الصوتية Hielscher السعة. من خلال هذا ، سيتم الحفاظ على السعة المعدلة في جميع الظروف التشغيلية. هذا يجعل الموجات فوق الصوتية يمكن التحكم فيها وتكرارها. سيؤدي Sonication تحت معايير تشغيلية متطابقة إلى نتائج متسقة وقابلة للتكرار. هذا مهم لجودة المواد المنتجة ولتوسيع نطاق نتائج العملية من المختبر إلى مستوى الإنتاج.

المجانسات بالموجات فوق الصوتية لأي مقياس

Hielscher تنتج المجانسات بالموجات فوق الصوتية لتجانس أي حجم عينة لمعالجة دفعة أو مضمنة. يمكن استخدام المجانسات المختبرية بالموجات فوق الصوتية لأحجام تتراوح من 1.5 مل إلى 5 لتر تقريبا. تستخدم المجانسات الصناعية بالموجات فوق الصوتية لتطوير العملية وإنتاج الدفعات من 0.5 إلى 2000 لتر تقريبا أو معدلات التدفق من 0.1 لتر إلى 20 متر مكعب في الساعة.

التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صنع في ألمانيا

Hielscher الموجات فوق الصوتية معروفة جيدا لأعلى معايير الجودة والتصميم. المتانة والتشغيل السهل تسمح بالتكامل السلس للموجات فوق الصوتية لدينا في المنشآت الصناعية. يتم التعامل بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات الصعبة بواسطة الموجات فوق الصوتية Hielscher.

Hielscher Ultrasonics هي شركة حاصلة على شهادة الأيزو وتركز بشكل خاص على الموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. بطبيعة الحال، الموجات فوق الصوتية Hielscher هي CE المتوافقة وتلبية متطلبات UL، وكالة الفضاء الكندية وبنفايات.

يشير الجدول أدناه إلى التوصيات العامة للجهاز اعتمادا على حجم الدفعة أو معدل التدفق المراد معالجته. انقر فوق نوع الجهاز للحصول على مزيد من المعلومات حول كل خالط بالموجات فوق الصوتية.

المجانسات بالموجات فوق الصوتية للتطبيقات عالية الأداء

Hielscher الخالطات بالموجات فوق الصوتية هي حصان العمل للخلط والتجانس. المجانسات المعملية بالموجات فوق الصوتية مدمجة وأداة موثوقة لتشتيت واستحلاب العينات الصغيرة والمتوسطة بكفاءة وسرعة. الخالطات بالموجات فوق الصوتية الصناعية Hielscher فعالة وتتفوق على تقنيات التجانس التقليدية مثل المجانسات ذات الضغط العالي أو مطاحن الخرز. يمكن أن توفر المجانسات الصناعية Hielscher سعات عالية جدا وبالتالي فهي قوية بشكل استثنائي عندما يتعلق الأمر بعمليات الخلط والتشتيت والطحن. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200 ميكرومتر بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7. للحصول على سعات أعلى ، تتوفر سونوتروديس بالموجات فوق الصوتية المخصصة. متانة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح لعملية 24/7 في الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة.
عملائنا راضون عن المتانة والموثوقية المعلقة من Hielscher Ultrasonics’ المجانسات. يضمن التثبيت في مجالات التطبيق الشاق والبيئات الصعبة والتشغيل 24/7 معالجة فعالة واقتصادية. تكثيف العملية بالموجات فوق الصوتية يقلل من وقت المعالجة ويحقق نتائج أفضل ، أي جودة أعلى ، غلة أعلى ، منتجات مبتكرة.

مجانسات الأنسجة بالموجات فوق الصوتية

إلى جانب تحضير التشتت والمستحلبات ، تم تأسيس المجانسات بالموجات فوق الصوتية بقوة في التكنولوجيا الحيوية ، والبيولوجيا الخلوية والجزيئية ، وعلوم الحياة لتحلل الخلايا وتجزئتها ، وتعطيل الأنسجة ، واستخراج المركبات داخل الخلايا وكذلك قص الحمض النووي والحمض النووي الريبي والكروماتين. تتوفر المجانسات بالموجات فوق الصوتية لإعداد عينات من أحجام صغيرة (0,1 مل) تصل إلى أحجام كبيرة جدا للعمليات الصناعية (مثل استخراج المركبات النشطة بيولوجيا لتصنيع المكملات الغذائية).
من أجل تعطيل الأنسجة باستخدام الخالط بالموجات فوق الصوتية ، يتم استخدام محلول عازل متساوي التوتر لوقف الضرر التناضحي. Hielscher المجانسات بالموجات فوق الصوتية تأتي مع جهاز استشعار درجة الحرارة وإعداد التحكم في درجة الحرارة، والتي تسمح للحفاظ على العينات في نطاق درجة حرارة تسيطر عليها بشكل جيد.
لمزيد من التفاصيل حول مجانسات الأنسجة بالموجات فوق الصوتية ، انقر هنا!

---

---

الأدب / المراجع

• Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
• Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
• Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
• Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
• Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.