Hielscher Ultrasonics
Rádi s vámi probereme váš postup.
Zavolejte nám: +49 3328 437-420
Napište nám: info@hielscher.com

Ultrazvukové homogenizátory

Ultrazvukové homogenizátory jsou výkonné nástroje pro míchání a homogenizaci suspenzí pevná látka-kapalina a kapalina-kapalina. Ultrazvuková homogenizace je mechanický proces k redukci částic v kapalině tak, aby se staly rovnoměrně malými a rovnoměrně rozloženými. Hielscher nabízí výkonné ultrazvukové homogenizátory pro použití v laboratorním a výrobním měřítku.

Aplikace a dopad ultrazvukových homogenizátorů

Ultrazvukové homogenizátory jsou výkonné a spolehlivé mixéry, které se používají v laboratoři a průmyslu pro řadu aplikací.
Ultrazvukový homogenizátor lze použít pro různé aplikace, včetně:

  • Homogenizace: Ultrazvukové homogenizátory mohou homogenizovat vzorky a vytvářet tak jednotné a konzistentní směsi.
  • Disperze: Ultrazvukové homogenizátory lze použít k dispergaci pevných částic v kapalinách za účelem vytvoření stabilních suspenzí. Ultrazvuku je mimořádně účinný při vytváření nanodisperzí.
  • Emulgace: Ultrazvukové homogenizátory lze použít k vytvoření stabilních emulzí a nanoemulzí rozbitím a dispergací nemísitelných kapalin, jako je olej a voda.
  • Narušení buněk: Ultrazvukové homogenizátory mohou rozbít otevřené buňky a extrahovat intracelulární složky, jako jsou proteiny, nukleové kyseliny, enzymy a metabolity.
  • Odplyňování: Ultrazvukové homogenizátory lze použít k odstranění rozpuštěných plynů z kapalin, jako jsou odplyňovací HPLC rozpouštědla nebo chladicí kapaliny.
  • Ultrazvukem asistované chemické reakce: Ultrazvukové homogenizátory mohou být také použity pro chemické reakce za pomoci ultrazvuku, jako je sonochemická syntéza, katalýza nebo degradace.

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

Žádost o informace




Všimněte si našich Zásady ochrany osobních údajů.




 

Video ukazuje ultrazvukové míchání a dispergaci grafitu ve 250 ml epoxidové pryskyřice (Toolcraft L) pomocí ultrazvukového homogenizátoru (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics vyrábí zařízení pro dispergaci grafitu, grafenu, uhlíkových nanotrubic, nanodrátů nebo plniv v laboratoři nebo ve velkoobjemových výrobních procesech. Typickými aplikacemi jsou dispergace nanomateriálů a mikromateriálů během procesu funkcionalizace nebo pro dispergaci do pryskyřic nebo polymerů.

Smíchejte epoxidovou pryskyřici s grafitovým plnivem pomocí ultrazvukového homogenizátoru UP400St (400 wattů)

Miniatura videa

 
 
Výkonový ultrazvuk pro redukci velikosti částic: Když se ultrazvukové homogeizéry používají pro aplikace, jako je míchání, dispergace a emulgace, cílem je snížit malé částice nebo kapičky v kapalině nebo suspenzi, aby se zlepšila rovnoměrnost a stabilita směsi. Tyto částice (disperzní fáze) mohou být buď pevné látky, nebo kapaliny. Zmenšení středního průměru částic zvyšuje počet jednotlivých částic. To vede ke snížení průměrné vzdálenosti částic a zvětšuje se plocha povrchu částic. Graf ukazuje korelaci mezi průměrem jednotlivých částic a celkovým povrchem. Plocha povrchu a průměrná vzdálenost částic mohou ovlivnit reologii kapaliny.

Pokud je rozdíl v měrné hmotnosti mezi částicemi a kapalinou, může homogenita směsi ovlivnit stabilitu disperze. Pokud je velikost částic u většiny částic podobná, tendence k aglomeraci během usazování nebo stoupání se snižuje, protože podobné částice mají podobnou rychlost stoupání nebo usazování.
 

Ultrazvukové homogenizátory jsou vysoce účinné pro dispergaci submikronových a nanočástic.

Ultrazvukové disperze vykazují rovnoměrnou distribuci velikosti částic s homogenně redukovanými částicemi. Křivky ukazují distribuci částic oxidu křemičitého před ultrazvukem (zelená křivka) a po ultrazvukové disperzi (červená křivka).

 

Ultrazvukové vs vysokotlaké homogenizátory

Nejběžnějším mechanismem homogenizace je homogenizace vysokým tlakem. Tam je kapalina lisována pod vysokým tlakem (cca 2000 barg) přes homogenizační ventil. Při průchodu ventilem prochází kapalina krátkým (cca 50 mikrosekund) vysokotlakým nízkotlakým cyklem.
I když tento mechanismus funguje dobře u malých, měkkých částic, jako jsou tukové kuličky v mléce, má svá omezení při použití pro disperze tvrdých a abrazivních materiálů, jako jsou pigmenty, lešticí média nebo oxidy kovů, nebo vláknitých a vláknitých materiálů, jako jsou ovocné pyré, řasy nebo kal. To je způsobeno vysokými otáčkami kapaliny (až 120 mtr/s) a malými otvory použitých ventilů. Když abrazivní materiál prochází čerpadly a otvorem ventilu, způsobuje opotřebení. Tím se snižuje účinnost a životnost čerpadla a ventilu.

Výhody ultrazvukových homogenizátorů

Ve srovnání s konvenčními homogenizačními metodami vynikají ultrazvukové homogenizátory následujícími vlastnostmi:

  • Ultrazvukové homogenizátory produkují malé částice / kapičky a úzkou distribuční křivku.
  • Ultrazvukové homogenizátory zvládnou vysoké koncentrace pevných látek.
  • Ultrazvukové homogenizátory připravují stáj suspenze, disperze a emulze.
  • Ultrazvukové homogenizátory jsou přesně ovladatelné, protože lze ovlivnit a upravit důležité parametry procesu (např. amplitudu, výkon, čas, teplotu a tlak).
  • Ultrazvukové homogenizátory jsou velmi účinné, energeticky úsporné, uživatelsky přívětivé a jejich provoz je bezpečný.
Ultrazvuková dispergace nanočástic a nanostrukturovaných materiálů je jednou z nejvýznamnějších aplikací ultrazvukových homogeizérů.

Dispergace CNT v polyethylenglykolu (PEG)

Miniatura videa

Ultrazvukové homogenizátory pro náročné aplikace

Mokré mletí, mletí a míchání jsou typické aplikace, kde se ultrasonicators používají jako spolehlivé homogenizátory. Ultrazvukové homogenizátory jsou velmi účinné pro redukci měkkých a tvrdých částic. Na rozdíl od mnoha jiných homogenizačních technologií si ultrazvukové homogenizátory typu sondy poradí i s velmi tvrdými, abrazivními a vláknitými materiály.
Princip fungování ultrazvukové homogenizace je založen na kavitaci. Když jsou kapaliny vystaveny intenzivní ultrazvuku, zvukové vlny se šíří kapalinou a způsobují střídání vysokotlakých a nízkotlakých cyklů (přibližně 20000 cyklů / sekundu). Během nízkotlakého cyklu se v kapalině vytvářejí malé vakuové bubliny s vysokou intenzitou, jakmile je dosaženo tlaku kapalných par.
Když bubliny dosáhnou určité velikosti, během vysokotlakého cyklu se prudce zhroutí. Během této imploze jsou lokálně generovány velmi vysoké tlaky a vysokorychlostní kapalinové trysky. Výsledné proudy a turbulence narušují aglomeráty částic a vedou k prudkým srážkám mezi jednotlivými částicemi.

Ultrazvukový průtokový reaktor a sonotroda s přírubou umožňují kontinuální zpracováníJednou z hlavních výhod ultrazvukových homogenizátorů je nízký počet smáčených a pohyblivých částí. Tím se snižuje opotřebení třením a doba čištění. Existují pouze dvě smáčené části: sonotroda a průtoková cela. Oba mají jednoduchou geometrii a žádné malé nebo skryté otvory.

Další výhodou je přesná kontrola nad provozními parametry ovlivňujícími kavitaci. Ultrazvukové homogenizátory Hielscher lze použít při oscilačních amplitudách od cca. 1 až 200 mikronů. Tlak kapaliny se může pohybovat od 0 do cca. 500 psig. Vzhledem k tomu, že amplituda a tlak jsou nejvlivnějšími parametry, široký provozní rozsah každého parametru umožňuje velmi jemné až velmi destruktivní zpracování.

Ultrazvukové homogenizátory Hielscher jsou řízeny amplitudou. Díky tomu bude nastavená amplituda zachována za všech provozních podmínek. Díky tomu je ultrazvuku kontrolovatelný a opakovatelný. Sonikace za stejných provozních parametrů přinese konzistentní a reprodukovatelné výsledky. To je důležité pro kvalitu vyráběného materiálu a pro rozšíření procesních výsledků z laboratoře na úroveň výroby.

Ultrazvukové homogenizátory pro jakékoli měřítko

Hielscher vyrábí ultrazvukové homogenizátory pro homogenizaci jakéhokoli objemu vzorku pro dávkové nebo inline zpracování. Laboratorní ultrazvukové homogenizátory lze použít pro objemy od 1,5 ml do cca 5 l. Ultrazvukové průmyslové homogenizátory se používají pro vývoj procesů a výrobu šarží od 0,5 do cca 2000 l nebo průtoků od 0,1 l do 20 m³ za hodinu.

Projekce, výroba a poradenství – Kvalita Made in Germany

Hielscher ultrasonicators jsou dobře známí pro své nejvyšší standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových zařízení do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonikators.

Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.

Žádost o informace




Všimněte si našich Zásady ochrany osobních údajů.




V níže uvedené tabulce jsou uvedena obecná doporučení pro zařízení v závislosti na objemu dávky nebo průtoku, který má být zpracován. Kliknutím na typ zařízení získáte další informace o každém ultrazvukovém homogenizátoru.

Objem dávky Průtok Doporučená zařízení
0Přibližně 5 až 1,5 ml Není k dispozici VialTweeter
1 až 500 ml 10 až 200 ml / min UP100H
10 až 2000 ml 20 až 400 ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20L 0.2 až 4 l/min UIP2000hdT
10 až 100 l 2 až 10 l/min UIP4000hdT
15 až 150 l 3 až 15 l/min UIP6000hdT
Není k dispozici 10 až 100 l / min UIP16000
Není k dispozici větší shluk UIP16000

Ultrazvukové homogenizátory pro vysoce výkonné aplikace

Ultrazvukové homogenizátory Hielscher jsou pracovním koněm pro míchání a homogenizaci. Ultrazvukové laboratorní homogenizátory jsou kompaktní a spolehlivý nástroj pro efektivní a rychlou dispergaci a emulgaci malých a středních vzorků. Hielscherovy průmyslové ultrazvukové homogenizátory jsou účinné a překonávají tradiční homogenizační techniky, jako jsou vysokotlaké homogenizátory nebo perlové mlýny. Průmyslové homogenizátory Hielscher mohou dodávat velmi vysoké amplitudy a jsou tak mimořádně výkonné, pokud jde o procesy míchání, dispergace a mletí. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody. Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu v náročném provozu a v náročných prostředích.
Naši zákazníci jsou spokojeni s vynikající robustností a spolehlivostí Hielscher Ultrasonics’ homogenizátory. Instalace v oblastech náročných aplikací, náročných prostředích a provoz 24/7 zajišťují efektivní a ekonomické zpracování. Ultrazvuková intenzifikace procesu zkracuje dobu zpracování a dosahuje lepších výsledků, tj. vyšší kvality, vyšších výnosů, inovativních produktů.

Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!

Vyžádejte si více informací

Použijte prosím níže uvedený formulář, pokud si přejete požádat o další informace o ultrazvukové homogenizaci. Rádi Vám nabídneme ultrazvukový systém, který bude vyhovovat Vašim požadavkům.









Vezměte prosím na vědomí naše Zásady ochrany osobních údajů.




Ultrazvukové tkáňové homogenizátory

Ultrazvukové demembrátory se používají jako spolehlivé a účinné nástroje pro přípravu emulzí, disperzí a buněčných extraktů (lyzátů).Kromě přípravy disperzí a emulzí jsou ultrazvukové homogenizátory pevně zavedeny v biotechnologii, buněčné a molekulární biologii a biologických vědách pro lýzu a frakcionaci buněk, narušení tkání, extrakci intracelulárních sloučenin a také stříhání DNA, RNA a chromatinu. Ultrazvukové homogenizátory jsou k dispozici pro přípravu vzorků od malých objemů (0,1 ml) až po velmi velké objemy pro průmyslové procesy (např. extrakce bioaktivních sloučenin pro výrobu doplňků).
Aby se narušila tkáň ultrazvukovým homogenizátorem, používá se k zastavení osmotického poškození izotonický pufrovací roztok. Ultrazvukové homogenizátory Hielscher jsou dodávány s teplotním senzorem a nastavením regulace teploty, které umožňují udržovat vzorky v dobře kontrolovaném teplotním rozsahu.
Pro více informací o ultrazvukových tkáňových homogenizátorech klikněte zde!



Literatura / Reference

Ultrazvukové homogenizátory instalované jako shluk 7x UIP1000hdT (7x 1kW)

7 ultrazvukových homogenizátorů UIP1000hdT (7x 1kW ultrazvukový výkon) instalovaný jako cluster

Fakta, která stojí za to vědět

Aplikace ultrazvukových homogenizátorů typu sondy

Oblast použití, kde se úspěšně používají homogenizátory ultrazvukové sondy, pokrývá rozmanité procesy v různých průmyslových odvětvích. mezi nejvýznamnější aplikace ultrasonicators patří příprava suspenzí, disperzí a emulzí, mokré mletí mikronů a nanočástic, rozpouštění prášků a tablet, výroba extraktů z botaniky, lýza buněk, extrakce a následné stříhání DNA, RNA a chromatinu, extrakce proteinů, zapouzdření API v lipozomech a sonochemické reakce, kde se silné ultrazvukové vlny používají k zahájení a urychlení rektací (sono-katalýza, sono-syntéza), ke zvýšení přenosu hmoty a k přepnutí reakčních drah.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.

Rádi s vámi probereme váš postup.

Let's get in contact.