ultrazvukové Homogenizátory

Ultrazvukové homogenizéry jsou výkonné nástroje pro míchání a homogenizaci suspenzí pevných kapalných a kapalných kapalin. Ultrazvuková homogenizace je mechanický proces, který redukovat částice v kapalině tak, aby byly rovnoměrně malé a rovnoměrně rozmístěny. Hielscher nabízí výkonné ultrazvukové homogenizéry pro aplikaci v laboratoři a v produkční stupnici.

Aplikace a dopad ultrazvukových homogenizátorů

Ultrazvukové homogenizéry jsou výkonné a spolehlivé míchačky, které se používají v laboratoři a průmyslu pro mnoho aplikací.
Ultrazvukový homogenizátor lze použít pro různé aplikace, včetně:

• Narušení buněk: Ultrazvukové homogenizátory mohou rozbít otevřené buňky extrahovat intracelulární složky, jako jsou proteiny, nukleové kyseliny, enzymy, a metabolity.
• Emulgace: Ultrazvukové homogenizéry mohou být použity k vytvoření stabilních emulzí a nanoemulzí rozbitím a rozptýlením nemísitelných kapalin, jako je olej a voda.
• Disperze: Ultrazvukové homogenizéry mohou být použity k rozptýlení pevných částic v kapalinách k vytvoření stabilních suspenzí.
• Homogenizace: Ultrazvukové homogenizátory mohou homogenizovat vzorky a vytvořit tak jednotné a konzistentní směsi.
• Odplyňování: Ultrazvukové homogenizéry mohou být použity k odstranění rozpuštěných plynů z kapalin, jako je odplynění rozpouštědel HPLC nebo chladicích kapalin.
• Ultrazvukem asistované chemické reakce: Ultrazvukové homogenizátory mohou být také použity pro chemické reakce asistované sonikací, jako je sonochemická syntéza, katalýza nebo degradace.

 
Celkově jsou ultrazvukové homogenizéry všestranným nástrojem, který lze použít pro širokou škálu aplikací ve výzkumu, vývoji a průmyslových procesech.
 

 
 
Pokud se používají ultrazvukové homogezátory pro aplikace, jako je míchání, disperze a emulgátor, cílem je snížit drobné částice nebo kapičky v kapalině nebo suspenzi, aby se zlepšila jednotnost a stabilita směsi. Tyto částice (disperzní fáze) mohou být buď tuhé látky nebo kapaliny. Snížení středního průměru částic zvyšuje počet jednotlivých částic. To vede ke snížení průměrné vzdálenosti částic a zvětšuje plochu částic. Grafika (klikněte pro zvětšení) Ukazuje vztah mezi individuální průměru částic a celkové plochy. Plocha a průměrná vzdálenost částic mohou mít vliv na reologii kapaliny.

Pokud je rozdíl v měrné hmotnosti mezi částicemi a kapalinou, homogenita směsi může ovlivnit stabilitu disperze. Jestliže je velikost částic je podobná pro většinu částic, tendenci k aglomeraci při usazování nebo zvyšující se snižuje, protože podobné částice mají podobnou rychlost stoupá nebo usazování.

Ultrazvukové vs vysokotlaké homogenizátory

Nejběžnějším mechanismem homogenizace je vysokotlaková homogenizace. Tam se kapalina stlačuje pomocí homogenizujícího ventilu s vysokým tlakem (cca 2000 barg). Při průchodu ventilem se kapalina dostane do krátkého (cca 50 mikrosec.) vysokotlakého nízkotlakého cyklu.
I když tento mechanismus funguje dobře pro malé, měkké částice, jako jsou například kuličky tuku v mléce, má svá omezení při použití pro disperzí pevných a abrazivních materiálů, jako jsou pigmenty, leštění média nebo oxidy kovů, nebo vláknité a vláknitý materiál, jako je například ovocné pyré, řasy nebo kalu. To je vzhledem k vysoké rychlosti kapaliny (až 120mtr / s), a vzhledem k malé otvory ventilů používaných. Vzhledem k tomu, brusný materiál prochází čerpadel a otvor ventilu, způsobuje opotřebení. To snižuje účinnost a životnost čas čerpadla a ventilu.

Výhody ultrazvukových Homogenizérů

Ultrazvukové homogenizéry jsou velmi účinné pro snížení měkkých a tvrdých částic. Homogenizace je založena na kavitaci. Jsou-li kapaliny vystaveny intenzivnímu ultrazvuku, zvukové vlny se šíří kapalinou a způsobují střídavé vysokotlaké a nízkotlakové cykly (cca 20000 cyklů/s). Během nízkotlakového cyklu se v kapalině vytvářejí malé vakuové bubliny s vysokou intenzitou, protože je dosažena kapalná pára.
Když se bubliny dosáhnout určité velikosti, se náhle zhroutí během vysokotlaké cyklu. Během tohoto zhroucení velmi vysoké tlaky a vysoké rychlosti kapaliny proudy vznikají lokálně. Výsledné proudy a turbulence narušit aglomeráty částic a vést k násilným srážkám mezi jednotlivými částicemi.

Jednou z hlavních výhod ultrazvukové homogenizátory je nízký počet mokré a pohyblivých částí. Tím se snižuje opotřebení třením a čištění čas. Existují pouze dvě smáčené části: Sonotroda a tok buňka. Oba mají jednoduchou geometrií a žádné malé nebo skryté otvory.

Další výhodou je přesná kontrola provozních parametrů ovlivňujících kavitaci. Při oscilačních amplitudech lze použít Hielscher ultrazvukové homogenizéry od cca 1 do 200 mikronů. Tlak kapaliny se pohybuje v rozmezí 0 až cca 500 psig. Protože amplituda a tlak jsou nejvlivnějšími parametry, široký operační rozsah každého ukazatele umožňuje velmi jemné až velmi destruktivní zpracování.

"Hielscher ultrazvukové homogenizéry" jsou řízeny amplitudou. Tím bude upravená amplituda zachována za všech provozních podmínek. To způsobuje ultrazvuku ovladatelný a opakovatelný. Sonikace pod identickými provozními parametry přinese konzistentní a reprodukovatelné výsledky. To je důležité pro kvalitu vyrobeného materiálu a pro rozsah výsledků procesu z laboratoře až po úroveň výroby.

Ultrazvukové tkáně Homogenizátory

Kromě přípravy disperze a emulzí jsou ultrazvukové homogenizéry pevně usazeny v biotechnologiích, buněčné a molekulární biologii a v životní vědě pro lýzu buněk a frakcionaci, narušení tkáně, extrakci intracelulární sloučeniny a také zkosení DNA, RNA a chromatin. Ultrazvukové homogenizéry jsou k dispozici pro přípravu vzorků drobných objemů (0,1 ml) až po velmi velké objemy pro průmyslové procesy (např. extrakce bioaktivních sloučenin pro doplňkovou výrobu).
Za účelem narušení tkáně pomocí ultrazvukového homogenizéru se používá izotonický tlumivý roztok k zastavení osmotických škod. U ultrazvukových homogenizérů Hielscher se nachází teplotní čidlo a nastavení regulace teploty, které umožňují uchovávat vzorky v dobře kontrolovaném teplotním rozsahu.

Ultrazvukové Homogenizery pro jakékoli měřítko

Hielscher vyrábí ultrazvukové homogenizéry pro homogenizaci jakýkoli objem vzorku pro šarže nebo inline zpracovává se. Laboratorní ultrazvukové homogenizéry mohou být použity pro objemy od 1,5 ml do cca. 2L. Ultrazvukové průmyslové homogenizéry se používají pro proces vývoje a výroby šarže od 0,5 do cca 2000L nebo průtoky od 0.1L až 20 m³ za hodinu.

V následující tabulce jsou uvedena obecná doporučení zařízení v závislosti na objemu dávky nebo průtokové rychlosti, která má být zpracována. Klepnutím na typ zařízení získáte další informace o jednotlivých ultrazvukových homogenizéru.

Ultrazvukové Homogenizéry pro vysoce výkonné aplikace

Hielscher ultrazvukové homogenizéry jsou pracovním koněm pro míchání a homogenizaci. Ultrazvukové laboratorní homogenizéry jsou kompaktní a spolehlivý nástroj pro účinné a rychlé rozptýlení a emulgování malých a středních vzorků. V případě hielscherova průmyslového ultrazvukových homogenizérů jsou účinná a překoná tradiční homogenizační techniky, jako jsou vysokotlaké Homogenizátory nebo korálek mlýny. Průmyslové homogenizéry Hielscher mohou dodávat velmi vysoké amplitudy, a proto jsou mimořádně výkonné, pokud jde o míchání, rozptylování a mletí procesů. Amplitudy až do 200 μm lze snadno spustit v 24/7 provozu. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici vlastní ultrazvukové sonotrody. Robustnost Hielscherova ultrazvukového zařízení umožňuje 24/7 provoz při vysoké službě a v náročném prostředí.
Naši zákazníci jsou spokojeni s vynikající robustností a spolehlivostí Hielscher Ultrasoniky’ homogenizérů. Instalace v oblastech náročné aplikace, náročných prostředí a 24/7 provoz zajišťuje efektivní a hospodárné zpracování. Ultrazvuková zesilování procesu zkracuje dobu zpracování a dosahuje lepších výsledků, tedy vyšší kvality, vyšších výnosů, inovačních výrobků.