Ултразвукови хомогенизатори са мощни инструменти, за да се смесват и се хомогенизират твърди-течни и течни-течни суспензии. Ултразвукова хомогенизация е механичен процес за намаляване на частиците в течност, така че те да станат еднакво малки и равномерно разпределени. Hielscher предлага мощни ултразвукови хомогенизатори за приложение в лаборатория и производствен мащаб.

Приложения и въздействие на ултразвукови хомогенизатори

Ултразвуковите хомогенизатори са мощни и надеждни миксери, които се използват в лабораторията и индустрията за многобройни приложения.
Ултразвуков хомогенизатор може да се използва за различни приложения, включително:

• Хомогенизиране: Ултразвуковите хомогенизатори могат да хомогенизират пробите, за да създадат еднакви и последователни смеси.
• Дисперсия: Ултразвуковите хомогенизатори могат да се използват за разпръскване на твърди частици в течности, за да се създадат стабилни суспензии. Ultrasonication е изключително ефективен при създаването на нано-дисперсии.
• Емулгиране: Ултразвуковите хомогенизатори могат да се използват за създаване на стабилни емулсии и наноемулсии чрез разрушаване и диспергиране на несмесими течности, като масло и вода.
• Разрушаване на клетките: Ултразвуковите хомогенизатори могат да разрушат отворените клетки, за да извлекат вътреклетъчни компоненти като протеини, нуклеинови киселини, ензими и метаболити.
• Дегазация: Ултразвуковите хомогенизатори могат да се използват за отстраняване на разтворени газове от течности, като дегазиращи HPLC разтворители или охлаждащи течности.
• Ултразвуково подпомагани химични реакции: Ултразвукови хомогенизатори могат да се използват и за ултразвук-подпомагани химични реакции, като сонохимичен синтез, катализа или разграждане.

 
Като цяло, ултразвуковите хомогенизатори са универсален инструмент, който може да се използва за широк спектър от приложения в научните изследвания, развитието и промишлените процеси.

Ултразвукови срещу хомогенизатори с високо налягане

Най-често срещаният механизъм за хомогенизация е хомогенизация с високо налягане. Там течността се притиска при високо налягане (прибл. 2000 barg) чрез хомогенизиращ клапан. При преминаване на вентила, течността претърпява кратък (прибл. 50 микросек.) цикъл на ниско налягане с високо налягане.
Докато този механизъм работи добре за малки, меки частици, като мастните глобули в мляко, тя има своите ограничения, когато се използва за дисперсии на твърди и абразивни материали, като например пигменти, полиране среда или метални оксиди, или влакнести и жилави материали, като плодови пюрета, водорасли или утайки. Това се дължи на високите скорости течни (до 120mtr / сек) и поради малките отвори на клапаните използвани. Тъй като абразивен материал преминава помпите и отвора на клапана, той причинява износване. Това намалява ефективността и живота време на помпата и на клапан.

Предимства на ултразвукови хомогенизатори

Ултразвукови хомогенизатори за тежкотоварни приложения

Мокро фрезоване, смилане и смесване са типични приложения, където ultrasonicators се използват като надеждни хомогенизатори. Ултразвуковите хомогенизатори са много ефективни за намаляване на меки и твърди частици. За разлика от много други технологии за хомогенизиране, ултразвуковите хомогенизатори тип сонда могат да се справят дори с много твърди, абразивни и влакнести материали.
Принципът на работа на ултразвуковата хомогенизация се основава на кавитация. Когато течностите са изложени на интензивна ултразвук, звуковите вълни се разпространяват през течността, причинявайки редуващи се цикли с високо налягане и ниско налягане (приблизително 20000 цикъла / сек.). По време на цикъла с ниско налягане в течността се създават малки вакуумни мехурчета с висока интензивност, тъй като се постига налягането на течните пари.
Когато мехурчета достигне определен размер, те колапс бурно по време на цикъла на високо налягане. През този имплозия много високи налягания и висока скорост течни струи се генерират локално. Получените течения и сътресенията наруши агломерати на частиците и да доведе до насилствени сблъсъци между отделните частици.

Едно голямо предимство на ултразвукови хомогенизатори е нисък брой на навлажнява и движещи се части. Това намалява износване от триене и почистване време. Има само две влажни части: издатината и клетката за потока. И двете са прости геометрични форми и няма малки или скрити отвори.

Друго предимство е точният контрол върху операционните параметри, влияещи върху кавитация. Hielscher ултразвукови хомогенизатори могат да се използват при трептения усилва от прибл. 1 до 200 Микрон. Налягането на течността може да варира от 0 до прибл. Тъй като амплитудата и налягането са най-влиятелни параметри, Широкият оперативен обхват на всеки параметър позволява много нежна към много разрушителната обработка.

Hielscher ултразвукови хомогенизатори са амплитуда контролиран. С това, коригираната амплитуда ще се поддържа при всички експлоатационни условия. Това прави ултразвук контролиран и повторяем. Соникацията при идентични оперативни параметри ще доведе до последователни и възпроизводими резултати. Това е важно за качеството на произведените материали и за мащаба на резултатите от процеса от лабораторията до нивото на производство.

Ултразвукови хомогенизатори за всякакъв мащаб

Hielscher произвежда ултразвукови хомогенизатори за хомогенизиране на всеки обем проба за партида или вградена обработка. Лабораторните ултразвукови хомогенизатори могат да се използват за обеми от 1,5 мл до приблизително 5 л. Ултразвукови промишлени хомогенизатори се използват за разработване на процеса и производство на партиди от 0.5 до около 2000L или дебити от 0.1L до 20m³ на час.

Проектиране, производство и консултиране – Качество, произведено в Германия

Hielscher ultrasonicators са добре известни със своите най-високи стандарти за качество и дизайн. Здравината и лесната работа позволяват гладкото интегриране на нашите ultrasonicators в промишлени съоръжения. Груби условия и взискателни среди се обработват лесно от Hielscher ultrasonicators.

Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO компания и постави специален акцент върху високопроизводителни ultrasonicators с участието на най-съвременните технологии и удобство за потребителя. Разбира се, Hielscher ultrasonicators са CE съвместими и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.

Таблицата по-долу показва общи препоръки за устройството в зависимост от обема на партидата или дебита, който трябва да се обработи. Щракнете върху типа на устройството, за да получите повече информация за всеки ултразвуков хомогенизатор.

Ултразвукови хомогенизатори за приложения с висока производителност

Hielscher ултразвукови хомогенизатори са работа кон за смесване и хомогенизация. Ултразвукови лабораторни хомогенизатори са компактни и надежден инструмент за ефективно и бързо диспергиране и емулгиращи на малки и средни проби. Hielscher е промишлени ултразвукови хомогенизатори са ефикасни и превъзхождат традиционните техники за хомогенизация като високо налягане хомогенизатори или топчета мелници. Hielscher индустриални хомогенизатори могат да доставят много високи усилди и по този начин са изключително мощни, когато става въпрос за смесване, диспергиращи и фрезоване процеси. Усилите на до 200 μm могат лесно да се движат непрекъснато в 24/7 операция. За дори по-високи усилки, персонализирани ултразвукови синсинсинди са на разположение. Здравината на ултразвуковата екипировка Hielscher позволява 24/7 операция при тежкотоварни и в взискателни среди.
Нашите клиенти са доволни от изключителната здравина и надеждност на Hielscher ултразвук’ Хомогенизатори. Инсталацията в области на тежки приложения, взискателни среди и 24/7 операция осигуряват ефикасна и икономична обработка. Ултразвуков процес интензифициране намалява времето за обработка и постига по-добри резултати, т. е. по-високо качество, по-високи добиви, иновативни продукти.

Ултразвукови Лечебните Хомогенизатори

Освен приготвянето на дисперсии и емулсии, ултразвукови хомогенизатори са твърдо установени в биотехнология, клетъчна и молекулярна биология, и живота наука за клетъчно лизис и фракциониране, разрушаване на тъканите, извличането на вътреклетъчни съединения, както и срязване на ДНК, РНК и хроматин. Ултразвукови хомогенизатори са на разположение за проба подготовка на малки обеми (0, 1mL) до много големи обеми за индустриални процеси (например екстракция на биоактивни съединения за производство на добавка).
За да се наруши тъканта с ултразвуков хомогенизатор, изотоничен буферен разтвор се използва за спиране на осмотично увреждане. Hielscher ултразвукови хомогенизатори идват с температурен сензор и настройка за контрол на температурата, които позволяват да се запази пробите в добре контролиран температурен диапазон.
За повече подробности относно ултразвукови хомогенизатори тъкан, кликнете тук!

---

---

Литература / Препратки

• 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.