Ултразвукова дезинтеграция: Намокряне, разтваряне, разпръскване
Ултразвуковите интегратори се използват широко за мокро, разпръскване или разтваряне на частици и прахове в течности. Високопроизводителните ultrasonicators създават интензивни сили на срязване, които разбиват агрегати, агломерати и първични частици до микроскопични или нано размер. Равномерната обработка на частиците в акустичното поле кавитация води до тясно разпределение на частиците и равномерна повърхност на частиците.
Ултразвукови дезинтегранти и техните приложения
Ултразвуковите дезинтегранти доставят интензивни сили на срязване, което създава необходимото въздействие върху твърди частици като частици, кристали и влакна, за да ги разруши и да ги разбие до целеви размер, например микрон или наноразмер. В сравнение с алтернативни методи за дезинтеграция, като например миксери с високо срязване, хомогенизатори за високо налягане, мелници на зърна, микрофлуиди и др. Ултразвуковите разпадачи предлагат някои основни предимства.
Предимства на ултразвуковите дезинтегранти
- Кавитация с висока интензивност и срязване
- Еднаква обработка на частиците
- високи концентрации твърди
- Без дюзи / без запушване
- Не е необходима фрезоваща среда (т.е. мъниста)
- линейна скалируемост
- лесно & безопасна експлоатация
- Лесен за почистване
- Време е. & енергийна ефективност
Високите турбуленции, създадени от ултразвук, увеличават масовия трансфер между фазите и по този начин насърчават разтварянето на прахове или хетерогенни химични реакции. Това прави ултразвуковите дезинтегранти предпочитан инструмент за засилване на процеси като фрезоване, диспергиране, емулгиране и разтваряне.
Прочетете повече за ултразвуковото интензифициране на химични реакции (сонохимия)!
Приложения на ултразвукови дезинтегранти
- фрезоване & смилане
- агломерати & дисперсия
- емулгиране
- Разтваряне на прахове
- Подобряване на масовите трансфери
- Sonochemical реакции
Ултразвукови дезинтегранти за намаляване на размера на частиците
Ултразвукови дезинтегригатори се използват за намаляване на размера на частиците и разпределение на частиците, това означава истинско раздробяване на първичните частици (наричани фрезоване) или счупване на агломерати (наричани агломерати / дисперсия).

Разпределение на размера на частиците и SEM изображения на Mg2Si преди и след ултразвуково смилане (UM). а) Разпределение на размера на частиците; б) SEM изображение преди ултразвуково смилане; (в) SEM изображение след ултразвуково смилане в 50% PVP-50% EtOH за 2 часа.
източник: Marquez-Garcia et al. 2015
Ултразвукови дезинтегранти за фрезоване & смилане
Ултразвуково генерирана кавитация създава интензивни сили на срязване и по този начин свързаната междуспециална сблъсък. Твърдите вещества в суспензията действат като смилане среда (сравними с перли или перли в топчета / перлена мелница): Те се ускорява от кавитационните течни потоци, които лесно се постигат скорости до 180 м / сек. Когато частиците се удрят с такава огромна скорост, те се разбиват и разбиват на микрони и наноразмерни фрагменти. Ултразвуковите дезинтегранти дори могат да счупят първичните частици. Реакторите с ултразвукови клетъчни поточни осигуряват еднакво третиране на всички частици, така че ултразвуковото смилане води до тесен размер на частиците.
Кликнете тук, за да научите повече за ултразвуковото фрезоване!
Ултразвукови дезинтегранти за деагломерация & дисперсия
Ултразвуковите параметри на процеса могат да бъдат много прецизно контролирани, така че ултразвуковите дезинтегри могат да смилат първични частици, когато се прилагат високи амплитуди и повишено налягане. От друга страна, ултразвуковите системи за дезинтеграция могат да работят и при по-ниски амплитуди и по-леки условия, така че структурата на частиците и повърхността да останат непокътнати, но агломератите са раздробявани и отделните частици се разпределят равномерно в суспензията.
Кликнете тук, за да научите повече за ултразвуковите агломерати и дисперсия!
Ултразвукови дезинтегранти за емулгиране
Когато се излъчват две несмесващи се течности (напр. вода и масло), ултразвуковата кавитация нарушава капчиците – произвеждащи много малки капчици на двете несмесими фази, които след това се смесват заедно. Тъй като ултразвуковите дезинтегри могат лесно да произвеждат наноразмерни капчици, стабилизираните ултразвукови емулсии проявяват дългосрочна стабилност и ясен прозрачен външен вид.
Кликнете тук, за да прочетете повече за ултразвуковото нано-емулгиране!
Ултразвукови дезинтегранти за разтваряне
Ултразвукови дезинтегранти се използват за разтваряне на прах и таблетки в бърза, фалира и безопасна процедура. Ултразвуково генерираната кавитация разрушава повърхността на твърдите вещества и транспортира ерозираните фрагменти в течността, произвеждаща по този начин хомогенен разтвор.
Във фармацевтичната индустрия разтварянето на таблетки е ежедневна задача, например за аналитични цели. Когато таблетките са изложени на водна среда, таблетката се разтваря бавно в много времеемка процес. Дори и с използването на обща бъркалка или бъркалка, пълното разтваряне на таблетките остава отнема много време. Ултразвукова кавитация и нейните изключително интензивни сили на срязване отделят частиците от таблетката и ги транспортират в разредител, като по този начин се запазва масовият трансфер между повърхността на таблетката и прясното ненаситено разредител непрекъснато в ход. Това прави ултразвуковото разтваряне изключително бърз и ефективен процес, който помага да се ускори разтварянето на лекарството.
Кликнете тук, за да прочетете повече за ултразвуковото разтваряне!
Как работи механичен дезинтегратор?
Ултразвуковите лабораторни дезинтегранти използват същия механичен принцип като промишлените дезинтегранти. Дезинтегреторните смесителни системи се разпадат агломерати и агрегати, разтварят твърдата материя или диспергират твърди частици в течни смеси. Ултразвукова дезинтеграция включва ултразвукова сонда с висока интензивност в партиден резервоар или в реактор за клетъчни потоци. Сондата (сонотрод) на ултразвуковия дезинтегратор вибрира в течността на много висока честота и създава интензивна ултразвукова кавитация в течността. Всеки кавитация балон колапс води до мощни сили на срязване, които се разпада агломерати, агрегати, и дори първични частици. Също така, ултразвукова кавитация произвежда високоскоростен кавитационен поток с до 1000km / h. Кавитационните течни струи, които прихванат агломератите на частиците, разрушават клетъчните стени, подобряват прехвърлянето на материал в суспензията и разпръскват твърди вещества по целия обем течност. В ултразвуковото кавитация поле, налягване бързо и многократно между вакуум и до 1000bar. Ротационен миксер с 4 миксер остриета ще трябва да работи при зашеметяваща 300 000 rpm, за да се постигне същата честота на циклите на редуващо се налягане. Конвенционалните ротационни смесители и роторно-статорните миксери не създават значително количество кавитация поради тяхното ограничаване на скоростта.
Интересувате се от синтеза отдолу нагоре на наночастици? – Кликнете тук, за да научите повече!
Лабораторни ултразвукови дезинтегрори
Ултразвуковите устройства тип сонда са много полезен инструмент във всяка лаборатория. Ултразвукова сонда (известна също като сонотрод) е проста геометрия и лесна за почистване титанова пръчка, която двойки ултразвукови вибрации в течност. Hielscher прави ултразвукови сонди и съвети в широк диапазон от размери. За най-често срещаната дезинтеграция на твърди вещества в лабораторията, ултразвуковите сонди с диаметър 3, 7, 14 или 22 мм са много полезни. Налични са и други размери на сондата и ултразвукови сонди с размер по избор. Типични ултразвукови устройства за лабораторна дезинтеграция варират от 100 до 400 вата ултразвукова мощност.
Индустриални ултразвукови дезинтегрори
Hielscher промишлени дезинтегри са ултразвукови процесори с висока мощност, предназначени за тежки непрекъснати дезинтеграции на големи потоци от суспензия. Тези индустриални системи могат лесно да се справят с високи твърди концентрации. Промишлени ултразвукови сонди са оборудвани с фланец, който може да се монтира на стоманени резервоари, стъклени реактори или пластмасови контейнери във всяка ориентация. Налягането на съда за ултразвук или поточната клетка усилва акустичната кавитация и по този начин процеса на ултразвук. Типичното оборудване за ултразвукова промишлена дезинтеграция варира от 1000 до 16 000 вата ултразвукова мощност на сонотрод.
Индустрии, където ултразвукова дезинтеграция е широко установено:
- Диспергиращи, разтварящи, смесване на твърди/течни форми
- Материалознание
- Подготовка на проба преди анализ
- Нано-частици приложения
- частици с функционални
- Реакции на фазов трансфер
- Кристализация / утаяване
- Хранителна преработка
- Хартиена индустрия
- Храносмилане на биомаса
Как да купя правилния ултразвуков дезинтегратор?
Hielscher Ultrasonics е дългогодишен опитен производител на високопроизводителни ултразвукови дезинтегранти, които се използват за диспергиране и счупване на частици или за разтваряне на прахове в течности. Като лидер на пазара, Hielscher проектира, произвежда и разпространява ултразвукови дезинтегранти и хомогенизатори от лаборатория и пейка до пълно-промишлен мащаб.
Ние ви помагаме да отговорите на следните въпроси, за да намерите най-подходящия ултразвуков дезинтегратор за вашето приложение и нужди:
- Какво е вашето целево приложение?
- Какъв е типичен обем, който трябва да бъде обработен?
- Какви са критичните фактори на процеса?
- Какви са стандартите за качество, които трябва да бъдат постигнати?
Нашият добре обучен и опитен персонал ще ви помогне при всякакви въпроси и концепцията на вашия процес. Hielscher Ultrasonics предлага задълбочено консултиране за ултразвукови процеси, за да помогне на нашите клиенти да намерят оптималното ултразвуково устройство. Но услугата на Hielscher не свършва тук, ние обучаваме клиенти или в техните съоръжения, или в нашата ултразвукова лаборатория за процес и технически център, за да им помогне по време на разработването на процеса, оптимизация и мащабиране.
Hielscher Ultrasonics’ промишлени ултразвукови процесори лесно доставят много високи амплитуди, които се изискват за счупване на твърди частици и агломерати или за обработка на шлаки с висока концентрация на твърда. Hielscher промишлени дезинтегри могат да се изпълняват с амплитуди до 200μm непрекъснато в 24/7 работа. За още по-високи амплитуди са налични персонализирани ултразвукови сонотроди. Допълнителни аксесоари като бустер рога, поточни клетки, реактори за ултразвук и пълни настройки за рециркулация са лесно достъпни и позволяват да конфигурирате ултразвуковата си система, определена според вашите изисквания за процеса.
Сложни ултразвукови дезинтегратори и разтворители
Hielscher Ultrasonics се фокусира върху високопроизводителните дезинтегрори с най-висока удобство за потребителя и най-съвременни технически постижения. Това означава, че стандартите на Hielscher лабораторни разсеяни се адаптират все повече и повече към интелигентността на промишлени машини. Потребителят може да контролира цифровите ultrasonicators Hielscher чрез дистанционно управление на браузъра. Автоматичният софтуер за запис на данни записва всички важни ултразвукови параметри като нетна мощност, обща мощност, амплитуда, температура, налягане, време и дата като CSV файл на вграден SD-карта. Освен това, ултразвуковият дезинтегратор може да бъде програмирани за автоматично изключване след определено време или специфично енергийно въвеждане или програмно пулсиране режими. Запушаемите сензори за температура и налягане позволяват внимателно проследяване на условията на пробата. Тъй като температурният контрол на термочувствителни материали е решаващ фактор за качеството на резултатите от процеса, Hielscher предлага различни решения за поддържане на температурата на процеса в целевия температурен диапазон.
Сложните функции на ултразвуковите ултразвукове Hielscher осигуряват най-високия контрол на процеса, надеждни и възпроизводими резултати от ултразвук, удобство и комфорт на работа.
Hielscher Ultrasonics’ промишлени ултразвукови процесори могат да доставят много високи амплитуди. Амплитудите до 200μm могат лесно да се движат непрекъснато при работа 24/7. За още по-високи амплитуди са налични персонализирани ултразвукови сонотроди. Способността да се изпълняват такива високи амплитуди позволява на нашите клиенти да мелят първични частици ефикасно до наноразмер. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки условия и в трудни условия.
Прочетете повече за ултразвукови разтваряне и разтваряне!
качество – Произведено в Германия
Като семеен и семеен бизнес, Hielscher се гордее с високото качество на своите ултразвукови процесори. Всички ultrasonicators са проектирани, произведени и тествани в нашата централа в Teltow близо до Берлин, Германия. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки условия и в трудни условия.
Можете да закупите Hielscher ултразвукови дезинтегрори във всички различни размери и ценовия диапазон предлага достъпен ултразвуков подравнителен бюджет. От дезинтеграция на частици в малки лабораторни флакони до непрекъснатата дезинтеграция на потока на суспензии в промишленото производство, Hielscher Ultrasonics има подходящ дезентегретор за вас! Моля, свържете се с нас – ние се радваме да ви препоръчаме най-подходящия ултразвуков апарат!
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:
Партида том | Дебит | Препоръчителни Devices |
---|---|---|
1 до 500mL | 10 до 200 ml / мин | UP100H |
10 до 2000mL | 20 до 400 ml / мин | Uf200 ः т, UP400St |
00,1 до 20L | 00,2 до 4 л / мин | UIP2000hdT |
10 до 100L | 2 до 10 л / мин | UIP4000hdT |
п.а. | 10 до 100 L / мин | UIP16000 |
п.а. | по-голям | струпване на UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитай ни!

Висока мощност ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се пилот и индустриален мащаб.
Литература / Препратки
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Renata Tomczak-Wandzel, Svetlana Ofverstrom, Regimantas Dauknys, Krystyna Mędrzycka (2011): Effect of Disintegration Pretreatment of Sewage Sludge for Enhanced Anaerobic Digestion. ENVIRONMENTAL ENGINEERING The 8th International Conference May 19–20, 2011, Vilnius, Lithuania.