Ultrazvučno Otplinjavanje i Defoaming tečnosti
Degasing i defoaming tečnosti pomoću ultrazvučnog je vrlo efikasan proces. Ultrasonication uklanja male suspendovane plinske mjehuriće iz tekućine i smanjuje razinu rastvorenog plina ispod prirodnog ravnotežnog nivoa.
Degasiranje i defoamiranje tečnosti je potrebno za mnoge svrhe, kao što su sljedeći procesi:
- priprema uzorka prije mjerenja veličine čestica kako bi se izbjegle greške u mjerenju
- ulje i odmazivanje maziva prije ispumpavanja radi smanjenja hlađenja pumpe zbog kavitacije
- otplinjavanje tekućih namirnica, npr. soka, umaka ili vina, radi smanjenja mikrobnog rasta i povećanja vremena
- degasing polima i lakova prije primjene, izliječenja ili vakuumske infuzije
Pri soniciranju tečnosti, zvučni talasi koji se razmnožavaju iz zračeće površine u tekući medij rezultiraju naizmjeničnom ciklusom visokog pritiska i niskog pritiska, sa stopama u zavisnosti od frekvencije. Tokom ciklusa niskog pritiska, ultrazvučni valovi mogu stvoriti male vakuumske mjehuriće ili praznine u tekućini. Veliki broj malih mjehurića stvara visoku totalnu površinu mjehurića. Mjehurići su također dobro raspoređeni u tekućini. Rastvoreni plin migrira u ove vakuumske mjehuriće preko velike površine i povećava veličinu mjehurića.
Akustični valovi podržavaju dodirivanje i srastanje susjednih mjehurića što dovodi do ubrzanog rasta mjehurića. Na sonication valovi će također pomoći da se oslobodi bubbles off površine brod i da će prisiliti manjih mjehurića odmara ispod tečnost površine da kroz rasti i osloboditi zarobljeni plina u okoliš.
Ultrazvučno degasing ulja pomoću Hielscher 200 Watts ultrazvučnog procesora.
Put It na probu
Proces degasinga i defoamiranja tečnosti može se učiniti vidljivim lako. U staklenom pekmenu svježe prelivene vode iz slavine ultrasonication će natjerati male suspendovane mjehuriće da se sablažu i da se brzo pomjere. Ovaj efekat možete vidjeti na slici napretka ispod.
ultrazvučnog otplinjavanje vode (5 sekundi)
Uzrujano ulje sadrži visok broj suspendovanih mjehurića ili pjenu. Posebno u rashladnicima, ovo je problem. Tamo, mehurići gasa promovišu kavitaciju izazvanu nošenje u pumpama ili snopovima. Slika napretka ispod pokazuje ultrazvučni defoaming efekt.
Ultrazvučno odmaštanje: Uvučeni plinski mjehurići se uklanjaju iz ulja pomoću ultrasonikatora UP400St
Sonication će generirati male vakuum mjehuriće u bistrim, bujnim vodama. Ovi mehurići se pune rastvorenim gasom, koji migrira u mehuriće. S tim mehurići rastu i pomeraju se. Degasing efekt je dobro vidljiv u bilo koje providne tekućine.
Kako ultrazvuk poboljšava porast malih suspendovanih mjehurića na tekuću površinu, smanjuje kontaktno vrijeme između mjehurića i tekućine, također. Iz tog razloga, ona ograničava re-rastvaranje gasa od mehurića do tečnosti, takođe. To je od posebnog interesa za tekućine više viskoznosti, kao što su ulja ili smole. Budući da se mjehurići morati kretati na tecnu površinu, ultrazvučno odlaganje radi bolje, ako je posuda plitka tako da je vrijeme do površine kraće.
Iza vidljivih efekata
Mjerenje degasing efekata vizualnim pregledom je ograničeno precizno. Mjerenja sadržaja plina su precizniji način da se kaže o ultrazvučnoj degasing efikasnosti.
Tekućine sadrže određenu količinu rastvorenih gasova. Koncentracija gasa zavisi od faktora, kao što su temperatura, ambijentalni pritisak ili agitacija tečnosti. Pod stalnim uslovima, koncentracija gasa će se približiti ravnoteži. Ultrazvučno odlaganje će promijeniti uslove, jer je tekućina izložena mjehurićima niskog pritiska i agitaciji. Stoga će ultrasonication sniziti koncentraciju plina u tekućini na ispod ravnoteže.
Kada sonikacija prestane i početni uslovi se ponovo uspostave, koncentracija gasa će se polako približavati početnom nivou ravnoteže ponovo, osim ako tečnost nije izložena nikakvom gasu, npr. u zatvorenoj boci. Pošto je re-rastvaranje plina u tečnost prilično sporo, moguće je raditi sa tekućinom s niskim plinom nakon sonikacije. Graf ispod ilustruje ovaj efekat.
Ilustracija ultrazvučnog degasinga
Otplinjavanje prije emulgator i Disperzivni
Ultrazvučno odlaganje može poboljšati kvalitet disperzija i emulzija.
Problem
Često, emulzije i disperzije sadrže surfaktante u cilju povećanja njihove stabilnosti. Surfaktanti će inhibicijom kontakta i koalescence ili aglomeracije raspršenog materijala u tekućoj fazi. Za to će surfaktanti formirati sloj oko svake čestice. Isti surfaktanti također mogu enkapsulirati plinske mjehuriće koji su suspendirani u tekućoj fazi. Takvi stabilizirani mjehurići mogu se pokazati kao vrlo robusni. Stabilizirani mjehurići konzumiraju surfaktant, smanjuju kvalitet emulzije ili disperzije, te mogu generirati nestalna očitanja pri mjerenju veličine čestica.
Rjesenje
Kako bi se smanjio problem stabilizovanim plinskim mjehurićima, tečnosti treba degasirati sonikacijama. Prije dodavanja faze raspršivanja, kao što je ulje ili prah, sonicirajte tekućinu dok se broj generiranog mjehurića ne smanji. Prilikom miješanja u drugim materijalima izbjegavajte generiranje novih mjehurića ili vrtlog dok miješate. Ovo bi brzo povećalo sadržaj plina.
Prisiljavanje ugljen-dioksid iz
Efekat otplinjavanje se koristi u curenja testiranje limenke i boce gaziranih pića, kao što su cola, soda ili pivo. Molimo kliknite ovdje da biste došli do više informacija o testiranju curenja boca.
Ultrazvučno Otplinjavanje u podnesku
Ultrazvučno degasing tečnosti radi bolje kada koristite sljedeće podešavanje.
- Nanesite niske do umjerene ultrazvučne amplitude!
- Koristite sonotrode sa velikom površinom, npr. radijalno emitujući sonotrode!
- Obezbedite nizak pritisak ili vakuum iznad površine tečnosti dok sonifikujete!
- Zagrijte tekućinu, da smanjite viskoznost!
- Koristite plitku posudu za odvajanje gasa tokom ili nakon sonikacije!
- Izbjegnite burnu uznemirenost kako bi se omogućilo da se mjehurići gasa pomaknu gore!
Ultrazvučno degasing se može koristiti u načinu rada sa batchom ili inline. U slučaju inline operacije treba ugraditi stand-cijev za ispuštanje plina i primijeniti plinsku pumpu.