Emulzije ulja u vodi

Emulzija se sastoji od dvije nepomešne tekućine, koje se fino raspršu jedna u drugoj. Za emulzije vode u ulju, masna faza (raspršena faza) se isto tako miješa u vodenu fazu (kontinuirana faza). Ultrazvučni emulgiji su dobro uspostavljeni za pripremu emulzija ulja u vodi i nano-emulzija. Ultrazvučne emulzije se exceliraju u uniformnim disperzijama kapljica i dugoročnom stabilnost.

Ultrazvučne emulzije ulja u vodi

Ultrasonication is an effective technique of emulsification and nano-emulsification.Emulzije ulja u vodi (O/W) se naširoko koriste u mnogim proizvodima široke potrošnje kao što su hrana, pića, kozmetika, farmaceutika itd. kao i u industriji (npr. materijalna nauka, polimeri, boje, premazi, fina hemija itd.).

Definicija oil-in-water emulzije

Emulzija ulja u vodi je smjesa u kojoj se masna faza rasprši u vodi ili drugoj vodenoj tekućini. Male kapljice ulja su sitno raspršene u fazi vode (kontinuirana faza) kako bi se stvorila ova emulzija ulja u vodi. Ako se ulje (raspršena faza) rasprši u vodi (kontinuirana faza), to je emulzija ulja u vodi; ako se kapljice vode dodaju u masnu kontinuiranu fazu, naziva se emulzija vode u ulju.
Za pripremu emulzije ulja u vodi, rezultirajući kvalitet emulzije zavisi od formulacije (omjer ulja:vode, emulgirajućeg agenta) i tehnike emulgacije. Ultrazvučni emulgiji stvaraju akustičnu kavitaciju, što rezultira intenzivnim silama visokog smicanja i turbulencijama u tekućini. Ove vrlo intenzivne sile remete dvije nepomješne tekuće faze u minutne kapljice i miješaju ih jednolicno jedna s drugom. Ultrazvučna emulgifikacija može lako generirati čestice nano veličine sa veličinom kapljica od dolje do 10nm. Vrlo mala veličina kapljice i homogena, čak i distribucija veličine kapljica ultrazvučno pripremljenih emulzija pretvara sonication u preferenciranu tehniku emulgacije.

Prednosti ultrazvučne emulgacije

Ultrazvučna emulgacija excelira druge emulgirajuće tehnike kao što su homogenizacija visokog pritiska, miješanje visokog smicanja i mikrofluidizacija po efikasnosti, dosljedna proizvodnja nano-kapljica, visokoemulzijska stabilnost i sposobnost liječenja bilo kakvu zapremina od malih cijevi i hrastova do velikih tokova.
Na primjer, Li i Xiang (2019) pokazali su u svojim komparativnim studijama homogenizacije visokog pritiska i ultrazvučne emulgacije da ultrasonication daje u više uniformnih, stabilnih emulzija. Aggregacija u emulzijama kokosova ulja u vodi pojavila se tek nakon što je bila podvrgnuta homogenizaciji visokog pritiska, dok je emulzija napravljena ultrazvučnom emulgacijom ostala stabilna tokom 30 dana skladištenja.
U poređenju sa mehaničkom agitacijom, emulzije pripremljene ultrazvučnom tehnikom su stabilnije za duže trajanje vremena u odnosu na emulzije pripremljene mehaničkom agitacijom koja se može pripisati maloj veličini kapljice koja je termodinamički stabilizirana. Ultrazvučna tehnika daje stabilnije emulzije od konvencionalne mehaničke metode agitacije. (cf. Ramisetty i Shyamsunder, 2011)
O'Sullivan et al. (2015) pokazuju u svojoj studiji da je ultrazvučna emulsifikacija dosljedno dala submikronske emulzije (manje od 200 nm). Međutim, nano-emulzije s uniformnom veličinom kapljice od 10nm mogu se lako i pouzdano postići u optimiziranim uvjetima. Veličina kapljica ultrazvučno proizvedenih emulzija je funkcija vremena obrade i ultrazvučne amplitude i za ser i za kontinuiranu obradu.

Hielscher ultrasonicator UP400St for oil-in-water emulsions

Priprema bistrih nano-veličine ulja-u vodi (O/W) emulzije sa ultrasonikatorom UP400St

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Prednosti ultrazvučnih emulzija

  • visoko efikasan proces
  • sub-mikron i nano-kapljice
  • uniformna distribucija veličine kapljica
  • ponovljive rezultate
  • za bilo koji volumen
  • Precizno.
  • linearni skalabl
  • bezbedno i lako za rad
Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

Ultrazvučna priprema emulzije ulja u vodi (O/W) (crvena voda / žuto ulje). Nekoliko sekundi sonikacije pretvori odvojene faze vode/ulja u finu emulziju.

Radni princip ultrazvučne emulgacije

Ultrazvučna proizvodnja emulzija i nano-emulzija (kao što su ulje-u vodi i emulzije vode u ulju) zasniva se na radnom principu akustičke kavitacije. Da bi se stvorila akustična kavitacija, visoki intezitet, ultrazvuk niske frekvencije generiše ultrazvučni sonduk i prenosi se putem ultrazvučnog roga i sonde (sonotrode) u tečnost. Ultrazvuk velike snage se smatra ultrazvukom u rasponu od 16-30kHz. Ultrazvučna sonda se širi i ugovori npr. na 20kHz, i time prenosi odnosno 20.000 vibracija u sekundi u medij. Kada ultrazvučni talasi putuju kroz tečnost, naizmjenični visokotlačni (kompresija) / niskotlasni (rijetkost / ekspanzija) ciklusi stvaraju minutne šupljine (vakuumski mjehurići), koji rastu preko nekoliko ciklusa pritiska. Tokom faze kompresije tekućine i mjehurića pritisak je pozitivan, dok faza rijetkosti proizvodi vakuum (negativan pritisak). Tokom ciklusa kompresije-širenja, šupljine u tekućini rastu dok ne dosegnu veličinu, na kojoj ne mogu apsorbirati dalju energiju. U ovom trenutku nasilno impliraju. Implozija tih šupljina rezultira raznim visoko energičnim efektima, koji su poznati kao fenomen akustičke / ultrazvučne kavitacije. Akustičnu kavitaciju karakteriziraju mnogolični visoko energični efekti, koji utiče na tekuće,čvrste-tekuće i gasno-tekuće sisteme. Energetski gusta zona ili kavitaciona zona poznata je pod nazivom zona vruće tačke, koja je najviše energetski gusta u bliskoj blizini ultrazvučne sonde i opada sa povećanjem udaljenosti od sonotrode. Glavne karakteristike ultrazvučne kavitacije uključuju lokalno javljanje vrlo visokih temperatura i pritisaka i odgovarajućih diferencijala, turbulencija i tekućih strujanja. Tokom implozije ultrazvučnih šupljina u ultrazvučnim vrućim točkama mogu se izmjeriti temperature do 5000 Kelvina, pritisci do 200 atmosfera i tečni mlaznici sa do 1000km/h. Ovi izvanredni energetski intenzivni uslovi doprinose sonomehaničkom efektu koji intenzivira procese veoma efikasnim miješanje, raspršivanje i emulgiranje. Ultrazvučne sile smicanja, strujanje tečnosti i turbulencije remeti kapljice i miješa ih jednolicno jedna s drugom. Ultrasonication visokih performansi proizvodi pouzdano nano-kapljice sa uniformnom distribucijom veličine. To čini ultrazvučnu emulgiju preferiranom metodom za pripremu ulja-u vodi emulzije / nano-emulzije s visokom stabilnost emulzije i polica-život.

Ultrasonične nano-emulzije: ovaj video je demonstrirao brzu proizvodnju nano-emulzije nafte u vodi. UP200Ht homogenizira naftu i vodu u sekundi.

Ultrasonični Emulsifikacija sa UP200Ht sa S26d14 sondom

Ultrasonically prepared nano-emulsion - Clear, stable nano-emulsions with Hielscher Ultrasonics!

Ultrazvučne nano-emulzije pripremljene sa Hielscherom UP400St na raznim energetskim destetima

Efekti ultrazvučnog inteziteta na kvalitet emulzije

Kvalitet emulzije uglavnom karakterizira njegova stabilnost. Pak, stabilnost emulzije je faktor distribucije veličine kapljice i formulacije emulzije.
Ultrazvučni intezitet, dakle amplitude i trajanje sonikacije, važni su faktori koji utiču na kvalitet dobivene emulzije.
U istraživanjima se ultrazvučna emulgacija dijeli na dvije faze: Tokom prvog koraka dolazi do kombinacije međufacijalnih talasa i nestabilnosti Rayleigh-Taylor, što uzrokuje erupciju raspršenih faznih kapljica u kontinuiranu fazu.
Tokom drugog koraka, kapljice se razbijaju kroz akustičnu kavitaciju u blizini rubnih faza kapljica. Intenzivni efekti poremećaja kapljica i miješanja uzrokovanih kavitacionim udarnim talasima stvaraju vrlo male veličine kapljica. Ultrazvučni intenzivitet, amplituda i vrijeme sonikacije odgovorni su za dobiveni utjecaj kavitacije i time najuticajniji parametri u vezi emulgacije fine veličine. Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitute. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji. Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode.

Ultrazvučni emulgači visokih performansi

Ultrazvučna emulgija je pouzdana tehnologija obrade, koja olakšava i ubrzava proizvodnju visokokvalitetnih emulzija sa submikronom i kapljicama veličine nano. Hielscher Ultrasonics portfolio pokriva cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrasonicatora do industrijskih sistema za aplikacije emulgacije. Ovo nam omogućava da vam u Hielscheru ponudimo najpo odgovarajući ultrasonikator za vaš zavidni kvalitet emulzije i procesni kapacitet. Naše iskusno osoblje će vam pomoći od testova izvodljivosti i optimizacije procesa do instalacije vašeg ultrazvučnog sistema na konačnom nivou proizvodnje.
Mali otisak stopala naših ultrazvučnih ekstraktora kao i njihova svestranost u mogućnostima instalacije čine da se uklapaju čak i u objekte za obradu malog prostora. Ultrazvučni procesori se u cijelom svijetu ugrade u pogone za proizvodnju hrane, farme i nutricionih dodataka.

Hielscher Ultrazvuk – Sofisticirani sistemi emulgacije

Hielscher Ultrasonics portfolio proizvoda pokriva cijeli spektar ultrazvučnih emulgavaca visokih performansi od malih do velikih razmjera. Dodatni dodaci omogućavaju lakši sklop najpogajenije konfiguracije ultrazvučnih uređaja za vaš proces emulgacije. Optimalno ultrazvučno podešavanje zavisi od zavidnog kapaciteta, volumena, sirovina, batch ili inline procesa i timeline.

Batch i Inline

Hielscherovi ultrazvučni emulgiji mogu se koristiti za obradu i neprekidnu obradu protoka. Ultrazvučna obrada grupa je idealna za testiranje procesa, optimiziranje i mali do srednji nivo proizvodnje. Za proizvodnju velikih volumena emulzija, inline obrada bi mogla biti po prednosti. Kontinuirani proces inline miješanja zahtijeva sofisticirano podešavanje – koja se sastoji u pumpi, crijevima ili cijevima i spremnicima -, ali je vrlo efikasna, brza i zahtijeva znatno manje radne snage. Hielscher Ultrasonics ima najposkladnije podešavanje emulgacije za vaš volumen emulzije i procesne ciljeve.

Ultrazvučne sonde i reaktori za emulgifikaciju na bilo koju veličinu

UIP4000hdT protok ćelija za automatsko sonicaciju na industrijskoj skaliHielscher Ultrasonics raspon proizvoda pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih lab ultrasonicatora preko bench-top i pilot sistema do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora sa kapacitetom za obradu tereta kamiona na sat. Cijeli proizvodni raspon nam omogućava da vam ponudimo najpo odgovarajući ultrazvučni emulgator za vaše procesne kapacitete i ciljeve proizvodnje.
Ultrazvučni sistemi klupe su idealni za testiranje izvodljivosti i optimizaciju procesa. Linearna skala-up na osnovu utvrđenih parametara procesa čini vrlo lako povećati kapacitete obrade od manjih lotova do potpuno komercijalne proizvodnje. Up-skaliranje se može učiniti ili instaliranjem snažnije ultrazvučne ekstraktorske jedinice ili grupiranjem nekoliko ultrazvučnikatora paralelno. Sa UIP16000, Hielscher nudi najmoćniji ultrazvučni emulgator širom svijeta.

Precizno kontrolisane amplitude za optimum rezultate

Svi Hielscherovi ultrasonicatori su precizno kontrolisani i time pouzdani konji u proizvodnji. Amplituda je jedan od presudnih parametara procesa koji utiču na efikasnost i učinkovitost ultrazvučne emulgacije Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Amplitude je presudan faktor, koji utiče na kvalitet ultrazvučne emulgacije presudno. All Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućavaju precizno postavljanje amplitude. Sonotrodes i booster rogovi su pribor koji omogućava modificiranje amplitude u još širem rasponu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intezitet za zahtjevne aplikacije. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji.
Precizne postavke amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost da liječite svoju emulziju sa najucinkovitim ultrazvučnim uslovima. Optimalna sonikacija za najbolje rezultate emulgacije!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava 24/7 rad na teškim dužnostima i u zahtjevnim okruženjima. Ovo čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radom alatom koji ispunjava vaše zahtjeve za emulgaciju.

Polako, testiranje bez rizika

Ultrazvučni procesi se mogu potpuno linearno skalirati. To znači svaki rezultat koji ste postigli koristeći laboratorij ili klupa-top ultrasonicator, može se skalirati na potpuno isti izlaz koristeći potpuno iste parametre procesa. To čini ultrasonication idealnim za testiranje izvodljivosti bez rizika, optimizaciju procesa i naknadno implementaciju u komercijalnu proizvodnju. Kontaktirajte nas kako bi saznali kako sonication može poboljšati vašu proizvodnju emulzije.

Najkvalitetnije – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj

Kao porodični posao i porodična posla, Hielscher prioritete najviše kvalitetnih standarda za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonicatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljno testirani u našoj četvrtini u Teltow blizu Berlina, Njemačka. Robustnost i pouzdanost Hielscherove Ultrasonične opreme čini ga pravim konjem u vašoj proizvodnji. 24/7 operacija pod punim teretom i zahtevna okruženja je prirodna karakteristika Hielscherovih visokouspješnih miksuera.

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:

Batch Volumen protok Preporučeni uređaji
1 do 500ml 10 do 200ml / min UP100H
10 do 2000mL 20 do 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100l 2 do 10L / min UIP4000hdT
N / A. 10 do 100L / min UIP16000
N / A. veći klaster UIP16000

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.

Književnost/reference



Činjenice vredi znati

Oil-in-Water vs. Water-in-Oil Emulsions

Emulzije mogu biti ili ulje u vodi ili voda u ulju. Tehnički, kada se stvara ulje-u vodi vs. emulzije vode u ulju, jedna faza (poznata kao raspršena faza) se miješa u drugu (kontinuirana faza). Drugim riječima, jedna tečnost služi kao vrsta baze u koju se dodaje druga tečnost. Kada je emulzija "ulje u vodi", ulje je raspršena faza koja se distribuira u kontinuiranu fazu, vodu. U emulzijama vode u ulju, uloge su zamenjene. Mlijeko je primjer emulzije ulja u vodi, dok je maslac voda u ulju.

U čemu je razlika između emulzija ulja u vodi i vode u ulju?

Primarna razlika između ulja u vodi i emulzije vode u ulju je sastav ans struktura suspenzije – što znači koja vrsta tekućine je suspendirana u cijeloj drugoj. U emulzija ulja u vodi, ulje je raspršena faza koja se miješa kao vrlo male kapljice u vodu / vodenu fazu (kontinuirana faza). S druge strane, emulzija vode u ulju je definirana kao suspenzija, gdje je voda raspršena faza koja se homogenizira kao minutne kapljice u kontinuiranu masnu fazu.
Udarna tehnika emulgacije kao što je ultrazvučna emulgacija stvara potrebne sile smicanja i turbulencije kako bi se tekućine razbile u minutne kapljice i temeljito ih pomiješale.
Izbor emulgirajućih agenata je još jedan važan faktor. Iako neke emulzije veličine nanoa mogu biti prirodno stabilne, većina emulzija nije prirodno stabilna u dužim vremenskim periodima. Stoga formulacija mora biti pažljivo dizajnirana kako bi se stvorile disperzije s poboljšanim vakuumom. Nije svaki emulgirajuci agent kompatibilan sa bilo kakvu vrstu emulzije. Emulgator sa dobrom rastvorljivosti u vodi može olakšati emulziju ulja u vodi bolju od vode u ulju, dok emulgator sa dobrom rastvorljivosti u ulju najbolje radi za emulzije vode u ulju.