---

Ultrazvukové procesů a aplikací

ultrazvukový Míchání

Zatímco nádrže míchadla se mohou míchat snadno mísitelné kapaliny podobných viskozit, kapaliny různých viskozity nebo více viskózních kapalin může vyžadovat vysoké mechanické nůžky pro rychlé a úplné smísení. Naše ultrazvukové zařízení lze snadno míchat dvě nebo více tekutin in-line. K tomu se kapaliny by být kombinovány těsně před ultrazvukovým průtokoměrem buněk reaktorů. Přečtěte si více o prolnutí!

ultrazvukové homogenizaci

Hielscher ultrazvukové homogenizátory jsou velmi účinné pro dosažení malé a jednotného kouli nebo velikost částic při zpracování prášek / kapalina nebo kapalina / kapalina formulací. Vysoké hydraulické smykové síly vytvořené ultrazvukem rozbít aglomeráty kapiček a buněčné tkáně na menší fragmenty, a vytvoří se homogenní jemné velikosti výrobku. Naše řada homogenizátory zahrnuje jakýkoli objem zpracování od laboratorních lahviček na hromadné výrobní velikosti. Přečtěte si více o homogenizaci!

Ultrazvukové Odaglomerace

Hielscher ultrazvukové homogenizátory rozbít aglomeráty prášku v kapalinách, že konvenční míchadla a vysoké smykové mixéry nemůže zlomit. Vysoké kavitačné disperguje ve smyku a homogenizuje aglomerované částice, jejichž výsledkem je vyšší specifický povrch. Hielscher ultrazvukové homogenizátory lze snadno integrovat in-line nebo v dávce. Přečtěte si více o deaglomeraci!

ultrazvukové Dispergace

U téměř každého výrobku je důležité, aby částice byly odděleny od ostatních částic, aby se zvětšila plocha povrchu částic a dosáhlo se rovnoměrného rozložení. Dokonce i disperze lze snadno dosáhnout ultrazvuku. Hielscher ultrasonicators jsou široce používány pro výrobu jemných disperzí v mikron- a nano-rozsah. Přečtěte si více o dispergační!

ultrazvukové emulgaci

Při míchání nemísitelné kapaliny do emulze, velikost a distribuce kapiček jsou klíčovým faktorem pro stabilitu emulze. Ultrazvuk může vytvořit velmi jemné kapičky velikosti a distribuci úzké velikosti. Ve většině případů, naše ultrazvukové míchačky může dosáhnout submikronové kapičky při přípravě emulzí v dávce nebo v řadě. Na rozdíl od vysokotlaké homogenizátory, vysoké smykové u naší ultrazvukových zařízení se emulgují i ​​vysoké kapaliny viskozitu, jako jsou například těžké topné oleje (HFOs). Některé přípravky mohou vyžadovat emulgátory nebo stabilizátory, které se doplňují. V tomto případě ultrasonicators pomáhat míchat emulgátor jednotně. Přečtěte si více o emulgátory!

Ultrazvukové rozpuštění

Ultrazvukové homogenizátory jsou účinné a spolehlivé prostředky pro solubilizačním různých materiálů, jako jsou soli, cukry, sirupy, pryskyřic a polymerů. Kapalné trysky vysokorychlostní vytvořené ultrazvukové převodem zvýšení kavitace hmoty v mezních vrstev. To má za následek rychlejší a úplnější rozpuštění a vyluhování částic nebo vysokou kapalin viskozitou. Přečtěte si více o ultrazvukové rozpouštění!

Snížení velikosti ultrazvukových částic

Hielscher ultrazvukové procesory mohou rozbít aglomeráty, agregáty a primární částice z různých materiálů, jako jsou například pigmenty, oxidy kovů, nebo krystaly. Ultrazvuk může dosáhnout velmi jednotné a úzkým rozdělením velikosti částic, s malou nebo žádnou rozdíly mezi šaržemi. Ultrazvukové frézování je nejúčinnější v rozmezí pod 500 mikrometrů do sub-mikronů a rozsah nano-velikosti. Naše ultrazvukové reaktory mohou zpracovat s vysokým obsahem sušiny a s vysokou zátěží kalové viskozity. Konečná velikost částic bude záviset na tvrdosti výrobku. Více informací o zmenšování velikosti částic!

Více ultrazvukových procesů

Čištění ultrazvukových částic

Povrch částic prášku je klíčovým faktorem pro interakci s okolní kapalinou. To je v těchto pevných / hranic v kapalné fázi, kde se rozpouštějících, chemické reakce nebo katalytické aktivity probíhají. Ultrazvukové homogenizace zvyšuje riziko povrchu částic do kapalné fáze jednotné deagglomeration a snížení velikosti částic. Při katalytické a chemické reakce, je povrch částic může být blokována nanesením zbytků, tvorba mezní vrstvy, vrstvy oxidu a zanášení. Ultrazvuková kavitace způsobuje vysokou rychlost kapaliny, případně vysoké hydraulické smyk a kolizím mezi částicemi, což má za čištění povrchu částic. Hielscher ultrazvukové přístroje mohou být použity v dávce nebo v řadě, aby se odstranily nečistoty z částic v kapalinách.

Ultrazvukový agitace

Ultrazvukový neklid a míchání nádrží vyžaduje spolehlivé vybavení, zejména pro zvýšení viscosities a objemů. Konvenční tankové míchačky, jako jsou pádové míchačky nebo míchačky rotoru, jsou omezeny různými faktory, včetně viskozity a škálovatelnosti. Proto je vysoce energetické ultrazvukové rozrušení nádrží správnou volbou pro váš směšovací proces v důsledku vyššího stavu, úspora času, nižších provozních nákladů, bezpečného provozu (bez pohyblivých částí) a jednoduché údržby. Přečtěte si další informace o ultrazvukových cisternových míchači!

Ultrazvukové Hydratické

Při míchání suché prášky, jako jsou pigmenty, zahušťovadla nebo dásně s kapalinami, že částice prášku mají tendenci vytvářet shluky, chuchvalce nebo tzv “Ryby Eyes” (Částečně hydratovaný prášek se suchým práškem jádra). Míchadla a míchadla se omýt povrch těchto aglomerátů, pouze. To má za následek dlouhou dobu míchání a špatnou kvalitu výrobku. Ultrazvukové míchání přeruší aglomerátů a hrudek, které vedou k aglomerátu roztoku bez. Dále Sono chemické účinky jsou dobře známo, že aktivuje povrchovou plochu částic, což vede k výhodám, jako je rychlejší reakce a zvýšení kvality výrobků.

Příprava ultrazvukových vzorků

Pro měření podle analytických přístrojů (např. HPLC, atomový spektrometr, atd.), Obecně většina vzorky se zkapalněný. V případě, že vzorek je rozpustný, rozpuštěná látka (jako je sukralosa, soli, například ve formě prášku nebo tablety) mohou být rozpuštěny v rozpouštědle (například voda, vodná rozpouštědla, organická rozpouštědla, atd.), Což vede k homogenní směsi, složené z pouze jednoho fáze. Proces rozpouštění se může provádět ručním nebo mechanickým mícháním, což je časově náročné a neefektivní. Podobné problémy jsou vzorové ztráty v důsledku manipulace nebo chybí reprodukovatelnost náhodnými chybami a nerovnoměrné míchání.

Ultrasonika pro chemickou aktivaci

Pro iniciaci chemické reakce, je potřeba energie. Takzvaný aktivační energie je množství energie potřebné k iniciaci reakce a pokračovat spontánně. Na vstupu ultrazvukové energie, chemikálie reakce může být zahájeno přitažlivé síly jsou překonány, a jsou vytvořeny volné radikály. Typické chemické reakce, které mají prospěch z ultrazvuku jsou sono-katalýzy (např. katalýza fázového přenosu), Syntetické organické reakce, sonolysis i Sol-gel-routes. Kromě toho, ultrazvukové síly vytvořit vysoce reaktivní plochy, což je důležitá technika pro zvýšení aktivity katalyzátoru.

Ultrazvukový střih

Fenomén snížení viskozity podle zvyšující se smykové síly se nazývá pseudoplastické nebo tixotropní. Pokles viskozity je zásadní význam, když je zatížení částic média by měla být změněna. Pro dosažení vyšší pevné zatížení, v prvním stupni viskozity musí být snížena. Po redukci viskozity, mohou být přidány pevné látky a disperguje se v médiu. High-smykové síly vytvořené ultrazvukové kavitace způsobit smykového zřeďování a vynikajícími výsledky dispergátory. Tato aplikace je integrována především před sušením rozprašováním nebo rozstřikováním zmrazení ke zvýšení kapacity stříkání nebo ovlivnit reologie tixotropním materiálu, např. polymery.

Ultrazvuková frézka

Frézování a zmenšování velikosti částic jsou klíčové procesy v mnoha průmyslových odvětvích, jako například pro nátěrové hmoty & povlaky, inkjet inkoust & tisk, chemikálie nebo kosmetika. Ultrazvuková frézovací technologie je prokázána díky spolehlivému snížení velikosti a disperzi v mikron a nano-rozsahu. Jeho nepřekonatelná pevnost v korálcích, kuličkách a oblázkových mlynách spočívá v zabránění jakýmkoli mlecím prostředkům (např. Korálkům / perličkám), které kontaminují konečný produkt v důsledku oděru. Naopak, ultrazvukové frézování je založeno na zvláštních kolizích - to znamená, že částice, které mají být mleté, se používají jako moučka. Proto časově náročné čištění frézovacích médií již není problém. Vysoká viskozita a velké objemové proudy mohou být zpracovány a výsledkem je vysoce kvalitní produkt. Pro integraci do průmyslového procesního vedení poskytuje společnost Hielscher vhodné řešení: klastrovatelné systémy, snadnou integraci / modernizaci, nízkou údržbu, jednoduchou obsluhu a vysokou spolehlivost. Přečtěte si více o mokrého mletí a jemné broušení!

Extrakce ultrazvukem a Lýza v buňkách

Buněčná dezintegrace nebo lýzy je běžnou součástí každodenní přípravy vzorku v biotechnologických laboratořích. Cílem lýza je narušit částí buněčné stěny nebo kompletní buňky uvolnění biologických molekul. Tzv lyzátu se může skládat např. Plazmid, testy receptoru, bílkoviny, DNA, RNA atd. Následné kroky po lyži jsou frakcionace, izolace organel nebo / a extrakce a čištění proteinů. Extrahovaný materiál (= lyzát), musí být odděleny, a je předmětem dalšího vyšetřování nebo aplikace, např. Pro proteomické výzkum. Ultrazvukové homogenizátory jsou běžným nástrojem pro úspěšné buněčné lýzy a extrakce. Jak ultrazvukový intenzitu lze vyrovnat nastavením parametrů procesu, optimální intenzita sonikace – se pohybuje od velmi měkké až po vysoce náročné – lze nastavit pro každou látku a média. Přečtěte si více o těžbě a buněčné lyži!

Ultrazvukové mikrobiální inaktivace

Mikrobiální inaktivace je klíčovým procesem při zpracování potravin. Vzhledem k rostoucí poptávce po čerstvých, mírně zpracovaných potravinách průmysl následuje poptávku zákazníků tím, že nahrazuje tepelnou konzervaci mírnějšími metodami zpracování. Ultrazvuku je netepelná technika, která umožňuje inaktivaci mikroorganismů při subletálních teplotách, což vede k lepšímu zachování senzorických vlastností, nutričních a funkčních vlastností produktu. Vzhledem k tomu, že mikroorganismy jsou hlavní příčinou kažení potravin, musí být konzervační technika zaměřena na ně. Výhodou sonikace je plná kontrola nad intenzitou sonikace a tím i adaptabilita na specifické typy mikrobů a produktu. Přečtěte si více o mikrobiální inaktivace!

Ultrazvukové odplynění

V mnoha kapalných produktů, rozpuštěný plyn, jako je vzduch, kyslík nebo oxid uhličitý, způsobuje problémy po proudu procesů nebo kvalitu produktu. Rozpuštěný plyn může mít za následek korozi, pěnění, tvorbu mikrobublin nebo mikrobiální růst.
Podle ultrazvuku, rozpuštěný plyn se extrahoval do vakua kavitačních bublin (vakuové odplyňování). Plynové bublinky naplněné následně vznášet na vrchol a tím mohou být odstraněny. Obsah plynu v kapalině, mohou být rychle klesla pod přírodní rovnováhy při atmosférickém tlaku za použití ultrazvukové odplynění. Přečtěte si více o odplynění!

Ultrazvukové odstranění mikrobublin

Závěsné mikrobublinky v kapalinách a kalů jsou významný problém kvality pro mnoho výrobků, neboť tyto bubliny mohou mít za následek nečistoty produktu, mikrobiální růst, opar v povlacích, mechanické nestability nebo nerovnoměrné výsledky tisku inkoustovou barvou plynu obsahujícího. Ultrazvukové vlny šířící se prostřednictvím kapaliny síly přerušen bubliny sloučit do větších bublin, které bude plavat na vrchol a tím mohou být odstraněny. Ultrazvuku pomáhá bubliny k pohybu v kapalině, např. vody, oleje nebo pryskyřice, což vede k rychlejší a úplnější odvzdušňování. Přečtěte si více o odstranění drobných bublinek!

Ultrazvukový Odpěňovací přísada

V mnoha průmyslových procesech, jako je například fermentace, trávení nebo chemickými procesy, pěna způsobuje velké problémy, jak to dělá proces méně kontrolovatelné. Většinou, pěna je nežádoucí vedlejší produkt, který musí být odstraněn. Běžně používané odpěňovací chemické látky jsou drahé a kontaminovat výsledný produkt. Na rozdíl od vysoce intenzivní ultrazvukové vlny (sono-odpěňovací) pěna rozpadla bez kontaminace. Zničení pěny je měkký, nízkoenergetické ultrazvukové aplikace. Speciálně konstruované deska sonotrody vytvořit vysokou amplitudou vzduchové narodil vlny, které destabilizují bubliny v pěně tak zhroutí. Toho může být dosaženo během několika sekund a nemá žádné zbytkové účinky. Více informací o odstranění pěny!

Ultrazvukový ohřev

Přestože topení většinou není hlavním účelem sonikace, nemělo by se zanedbat vedlejší účinek tvorby tepla v ošetřovaném médiu. Řízení vytápění je výhodné, protože mnoho procesů se zlepšuje teplem. Během mnoha procesů, např. Konzervace nebo chemických reakcí, je ultrazvuková léčba záměrně podporována zvýšenou teplotou, známou jako termosuzení. U materiálů citlivých na teplo zajišťuje cílené chlazení během sonikace stabilní teploty při zpracování ultrazvukem. Zavedením ledových lázní, průtokových článků s chladícími plášti a integrovanými výměníky tepla v systému Hielscher nabízí řešení pro vaše individuální cíle.

Ultrazvuková stabilizace

Vysokovýkonný ultrazvuk přispívá k mechanické i mikrobiální stabilizaci. Ultrazvukem vytvářené silné smykové síly poskytují extrémně jemné míchání, takže se překonávají vazby mezi částicemi a dosáhne se mechanické stabilizace. Trvanlivost stability závisí na formulaci: některé emulze a disperze jsou samo-stabilní kvůli velmi jemné a rovnoměrné homogenizaci, zatímco jiné směsi musí být podporovány přidáním stabilizačních činidel. Pokud jsou potřebné stabilizátory, je ultrazvuk velmi spolehlivým nástrojem ke smíchání stabilizátoru se směsí.
Pro biologické a potravinářských výrobků souvisejících, ultrazvuk je spolehlivý postup mikrobiální inaktivace, aby se dosáhlo stability produktu a konzervaci. Ultrazvukové mikrobiální stabilizace je non-tepelné konzervace alternativu, která přesvědčí efektivní mikrobiální deaktivaci a pouze mírné tepla. Ultrazvuk bylo prokázáno, že je velmi účinný na ničení potravinových patogenů, jako je E. coli, salmonel, Ascaris, Giargia, Cryptosporidium cyst a Poliovirus.

Ultrazvuková Funkcionalizace povrchu částic

Struktura povrchu částic je důležitá pro vlastnosti částic. Specifický povrch částice se zvětšuje v korelaci se zmenšením velikosti částic. Snížením velikosti částic se tak vlastnosti povrchu stávají stále výraznějšími – zejména během nanonizace. Pro použití těchto materiálů jsou povrchové vlastnosti stejně důležité jako vlastnosti jádra částic. To znamená, že funkcionalizace nanomateriálů umožňuje širokou škálu aplikací, jako jsou polymery, nanofluidy, biokompozity, nanoléčiva a elektronika. Díky tomu je zmenšení velikosti, deaglomerace a funkcionalizace základním krokem při zpracování částic. Hielscher ultrasonicators jsou široce používány pro léčbu mikron- a nano-částice, aby frézovat, deaglomerovat, disperze a modifikovat jejich strukturu. Úpravou povrchu částic lze zabránit nežádoucímu hromadění částic. V následných krocích mohou být ultrazvukem modifikované částice smíchány do kompozitů, kde sonikace dosahuje homogenní distribuce v matrici. To je velmi důležité pro různé průmyslové aplikace, pokud jde o dlouhodobou stabilitu nebo mechanické vlastnosti hybridních materiálů.

Ultrazvuková zkouška eroze

Křivka odolnosti proti erozi je důležitým aspektem trvanlivosti materiálu a životnosti. Aby byla zajištěna materiálová funkčnost, musí být zkoušena sklon k erozi a materiálová únavnost kvůli zajištění kvality. Odolnost proti erozi je velmi důležitá pro materiály používané v náročných prostředích, jako jsou lodní vrtule, (námořní) nátěry, čerpadla, součásti motoru, hydraulické turbíny, hydraulické dynamometry, ventily, ložiska, válce naftových motorů, překážky apod. K provedení kavitované erozní zkoušky v souladu s normou ASTM G32-92 je nevyhnutelná kontrola a reprodukovatelnost ultrazvuku. Hielscher ultrazvukové přístroje mohou být použity pro přímé a nepřímé eroze testování vzorků. Stejné ultrazvukové zařízení lze použít jak pro přímé, tak pro nepřímé testy. Během přímého testování je na sonotrode namontován vzorek, zatímco při nepřímém erozním testování je vzorek fixován do kádinky. Eroziové zkoušky lze provádět za plně řízených podmínek prostředí a téměř v každé kapalině. Úpravou intenzity ultrazvuku lze erozivní výkon přizpůsobit požadavkům testu. Více informací o testování eroze!

Ultrazvukové drátů a kabelů na čištění

Nekonečné materiály, jako jsou dráty, kabely, pásky, tyčinky a trubky, musí být vyčištěny zbytky maziva předtím, než je mohou dále zpracovávat po proudu, jako je galvanizace, vytlačování nebo svařování. Čištění nekonečných materiálů je často překážkou výrobní linky. Hielscher Ultrasonics nabízí jedinečný proces čištění ultrazvukem pro efektivní čisté čištění, které dokáže zvládnout i vysoký výkon. Účinek kavitace generované ultrazvukovým výkonem odstraňuje mazací zbytky jako olej nebo mastnota, mýdla, stearáty nebo prach. Kromě toho jsou částice znečištění rozptýleny do čisticí kapaliny. Tím se vyloučí nová adheze k materiálu, který má být vyčištěn, a částice jsou vypláchnuty. Výhody ultrazvukové čistění na první pohled: osvědčené & spolehlivé, efektivní a šetrné k životnímu prostředí, méně nebo žádné chemické čisticí prostředky, plug-and-play, modulární systémy, jednoduché ovládání, nízká údržba, 24/7 provoz, malým rozměrům, je zárukou toho, přizpůsobitelné. Přečtěte si více o kontinuální čištění vlákna!

Ultrazvuková prosévání a filtrace

Oddělování částic podle velikosti rozdílu vyžaduje míchání obrazovku nebo pletiva. Ultrazvuková míchání pro prosévání a screening je osvědčený nástroj, který zvyšuje kapacitu prosévání a šetří čas jako prášky jsou povoleny projít sítem rychlejší a úplnější. Výsledkem je lepší kvalitu konečného produktu s menší ztrátou materiálu v důsledku neúplné separaci - a to vše v kratší dobu zpracování. Přečtěte si více o prosévání a promítání!

Ultrazvuková úprava vody

Řídicí bakterií a růst řas ve vodě je pro mnoho průmyslových odvětví velmi důležitým upstream- nebo následný-proces pro výrobu. Výkonné ultrazvukové vlny jsou známé pro své účinky na buněčných struktur způsobují lyži buněk a buněčnou smrt, jakož i pro svou schopnost čištění díky mechanickému poškození.
Dále, nádrže, sudy, plavidla a dokonce i filtry mohou být úspěšné čistit od biofilmů, zbytků a nečistot ve velmi jednoduchým, ale efektivním zpracování ultrazvukem kroku. Ultrazvukem vytvořené mechanické vibrace a kavitačné smykové síly odstranit znečištění. Obecně platí, že čisticí prostředky nejsou nezbytné, a odstraněny zbytky mohou být snadno spláchnout.

Průmysl specifická řešení

Ultraultrasonika pro nano-materiály

Nanomateriály přitahuje pozornost vědců, výzkumných pracovníků a inženýrů z téměř všech oborů jako nano-velikosti částic vykazují jedinečné vlastnosti. Jejich fyzikální vlastnosti, jako jsou optické a magnetické vlastnosti, měrného tepla, teplotami tání, a reaktivitu povrchu nabízí vysoký potenciál pro materiál s mimořádnou pevností. Ale čím menší částice, tím obtížnější bude jejich léčba. Vysoký výkon ultrazvuku, je často jediným způsobem, aby účinně uskutečnit nanočástice. Vliv energie ultrazvuku umožňuje rozmanitých aplikací v materiálovém chemii & vývoj, katalýza, elektroniky, energie, jakož i biologie & medicína.
Většinou výkonové ultrasonicators jsou jediným účinným nástrojem pro dosažení požadovaného frézování a dispergační výsledky nanočástic (např nanotrubky, grafen, nanodiamantů, keramiky, oxidy kovů atd.) Alternativně ultrazvukem asistované srážení nebo tzv syntéza zdola nahoru, je účinný způsob, jak vytvářet čisté nano krystaly s jedinečnými vlastnostmi. Zvláště, kovové nanočástice, slitiny a kompozity organokovové přitahují zvláštní zájem, protože kovy mají velký význam v průmyslovém sektoru. Také zde, sonikace nabízí jedinečné výsledky, jako je cín-potahování hliníku a titanu částic.

Ultrazvuková syntéza zdola nahoru

Srážení nebo syntéza zdola nahoru popisuje řízenou tvorbu atomů, molekul a iontů do větších chemických sloučenin. Srážení je také užitečné pro čištění výrobků. Výhodou srážení je, že touto metodou se získají nejmenší částice téměř stejnoměrné formy, velikost částic / krystalů a morfologie. Pro výrobu nano částic vysoké čistoty je srážení a samoorganizace molekulárních složek často jediným způsobem, jak dosáhnout požadované kvality. Protože srážení je velmi rychlá reakce, je nezbytné účinné smíchání reakčních složek. Ultrazvukové míchání je klíčem pro rovnoměrné a jemné smíšené řešení. Hielscher Ultrasonics dodává vysoce spolehlivé ultrazvukové zařízení, které zaručuje úplnou kontrolu nad parametry procesu a plnou reprodukovatelnost. Přečtěte si více o srážek!

Ultraakustika v chemii a sono-chemie

Ultrazvukové aplikace v chemickém odvětví v každé sekci, včetně syntézy materiálu, analytics & Stanovení, biochemie, organické & anorganická chemie, neurochemie, jaderná chemie i elektrochemie. Ať už vysoký výkon ultrazvuku podporuje reakce se vynikající míchání schopností (např. Emulze chemie, fázového přenosu katalýza PTC), Aktivuje plochy (např. katalýza, Sol-gel), Iniciuje vkladem na požadovanou kinetickou energii, nebo překonat chemických sil (např Zeta potenciál, Van-der-Waalsovy síly, může být dosaženo otevřením kruhu reakce) jedinečných výsledků.

Ultrazvuková sono-Katalyóza

Katalyzátory zvyšují míru konverze chemických reakcí a jsou potřebné k zahájení reakce nebo k udržení reakce v chodu, dokud není dosaženo úplné přeměny. Skutečnost, že katalytické reakce jsou často pomalé a neúplné, může být změněna ultrazvukem s vysokým výkonem. Ultrazvuku přispívá k homogenní i heterogenní katalýze a dosahuje rychlejších konverzních poměrů a vyšších výnosů. Ultrazvukové síly vytvářejí vysoce reaktivní povrchy a tím zvyšují katalytickou aktivitu. I když katalyzátory nejsou spotřebovávány samy, povrchové depozice mohou v průběhu času snižovat aktivitu katalyzátoru. Vzhledem k tomu, že pevné katalyzátory často vyžadují vzácné a drahé kovy, dlouhá životnost je ekonomicky zásadním aspektem. Ultrazvuk je osvědčená technika pro odstranění znečištění z povrchu katalyzátoru pro reaktivaci na plnou katalytickou kapacitu. Přečtěte si více o Sono katalýzy!

Sono-Chemie

Chemické reakce jsou často pomalé a neúplné, a tím dosažení využití plnější prekurzorů je žádoucí. Vysoce výkonné ultrazvukové způsobit fyzikální jevy v kapalinách, například zvýšenou přenosu hmoty, emulgování, hromadné tepelného vytápění, a různých účinků na pevné látky (mletí, rozdružování, aktivace povrchu, modifikace). Tyto fyzikální účinky významně ovlivnit chemické reakce. V důsledku toho, ultrazvuk přispívá do solenoidového chemické reakce, jako je katalýza, syntéza & srážení, sol-gel trasy, emulze chemie a polymerní chemie. Hielscher ultrazvukové zařízení jsou vhodné pro aplikace, jak sonochemická Hielscher systémy jsou schopné zvládnout rozpouštědla, kyseliny, zásady a výbušné látky (Atex hodnocené ultrasonicator UIP1000hd-Exd). Všechny systémy lze použít pro dávkové použití ultrazvuku, jakož i pro inline ultrazvuku. Široký sortiment přístrojů a příslušenství umožňuje odpovídající požadavkům procesu. Přečtěte si více o Sono chemii!

Ultrazvukový Sol-Gel trasy

Ultrajemné nanočástice a sférické tvarované částice, tenké filmové povlaky, vlákna, porézní a husté materiály, stejně jako extrémně porézní aerogely a xerogely jsou vysoce potenciálními přísadami pro vývoj a výrobu vysoce výkonných materiálů. Pokročilé materiály, včetně např. keramiky, vysoce porézních, ultralehkých aerogelů a organicko-anorganických hybridů, mohou být syntetizovány z koloidních suspenzí nebo polymerů v kapalině metodou sol-gel. Materiál vykazuje jedinečné vlastnosti, protože generované částice solu se pohybují ve velikosti nanometrů. Ultrazvukovou cestou sol-gel lze vytvořit gely (tzv. Sono-gely) s nejmenší velikostí částic, nejvyšší povrchovou plochou a nejvyššími objemy pórů. Široká škála ultrazvukových zařízení Hielscher nabízí ideální konfiguraci zařízení pro specifické materiály a objemy. Přečtěte si více o sol-gel procesy!

Ultrazvuková chemická degradace

Chemický odpad, který přináší jeho zotavení a degradaci, je vážným problémem průmyslových procesů, jako je těžba, výroba chemikálií a skládky. Odpad a znečišťující látky (např. V půdě, odpadních vodách ...) je třeba zpracovávat z hlediska recyklace, snižování odpadu nebo depozice. Sonochemická degradace je vysoce potenciální proces, který je kromě vynikajících a jedinečných výsledků charakterizován přístupem k životnímu prostředí a snadnou obsluhou. Sonikace může vést ke štěpení vazeb, snížení délky řetězce, molekulární modifikaci nebo aktivaci. Tím přispívá k oxidaci, sorpci, sonolýze a loužení. Charakteristické znaky ultrazvukové asistované degradace jsou zvýšení chemické konverzní rychlosti a ultrazvukové kavitace a sonochemické účinky zajišťují lepší míšení, iniciování reakcí pomocí energie, tvorbu funkční skupiny (např. Štěpení hydroxylových skupin OH) a radikálů (např₂The -> H + a HO-).

Ultrazvuková polymerizace

Sonikace má různé účinky na polymery: účinky fyzikální povahy zahrnují míchání (jako je emulgace, dispergace, deaglomerace, zapouzdření) a hromadné ohřev, zatímco chemické účinky vytvářejí volné radikály a mění molekulární struktury. Ultrazvuk přispívá několika způsoby k polymeraci: Vysoce výkonné ultrazvukové vlny produkují a rozptylují nanočástice, emulgují nemísitelné kapalné fáze a vytvářejí volné radikály, které přispívají k polymeraci emulze. Polymerní nanokompozity a hydrogely lze úspěšně vyrábět ultrazvukem. Kromě toho hraje povrchová funkcionalizace polymerů důležitou roli při zvyšování výkonu základních polymerů a nabízí nové přístupy k vývoji materiálů na míru. Zlepšení povrchových vlastností komoditních polymerů má vysoký ekonomický význam. Tím je sonochemie správnou cestou pro úspěšné ošetření polymerem.

Zpětné získávání a regenerace ultrazvukových katalyzátorů

Když činidla reagují na povrchu částic katalyzátoru, jsou produkty chemické reakce se hromadí na kontaktním povrchu. To spolu s znečištění a pasivační vrstvy blokuje další reagenční molekuly v interakci v tomto povrchu katalyzátoru. Tím, ultrazvukové kavitace a tím způsobeného kolizí mezi částicemi, zbytky na povrchu částic jsou rozděleny-off a odplaveny ultrazvukové proudění v kapalině. Kavitačné eroze na povrchu částic generuje unpassivated, vysoce reaktivní povrchy. Krátké trvání, vysoké teploty a tlaky přispívají k molekulární rozklad a zvýšení reaktivity mnoha chemických druhů. Hielscher ultrazvukové reaktory mohou být použity v přípravě, rekultivace a regenerace katalyzátorů.

Sonoluminiscence

Sonoluminiscence popisuje fenomén krátkých dávkách výstupu světla vytvářených hroutí ultrazvukové kavitace bublin v kapalném médiu. I když existují různé teorie, které se snaží odhalit jev sonoluminiscence, do dnešního dne vědci nemohli prokázat své teorie, které zahrnují hotspot, brzdné záření, kolizí indukovanou zářením a koronové výboje, neklasické světlo, proton tunelování, elektrodynamické trysky a fractoluminescent trysky, kvantové vysvětlení (který je propojen na účinek Unruh nebo Casimirového) nebo termonukleární fúzní reakce.

Ultrasonika v biologii a mikrobiologii

Ultrazvukové účinky na biologické a mikrobiologické systémy jsou rozmanité: Dispergační & Homogenizace, rozpouštění agregátů, buněčné a tkáňové lýzy (například bakterie, kvasinky, viry, řasy ...) & extrakce intracelulárních látek (například proteiny, organely, ribozomy, DNA, RNA, lipidy, peptidy, ...), transformaci rostlinné buňky, izolace chromatinu a střihových, imunoprecipitace chromatinu a související aplikace jsou úspěšně pomocí ultrazvuku.
Hielscher Ultrasonics má dokonale vhodný ultrasonicator pro každou jednotlivou aplikaci. U nejmenších lahviček a zkumavek je VialTweeter zařízením podle vašeho výběru, zatímco laboratorní sondovací zařízení, jako je UP200Ht nebo UP400St, nejlépe zpracovává větší vzorky. Pro stolní a komerční aplikace ultrazvukové systémy od 500 wattů do 16 000 wattů snadno zvládají velké objemové proudy. Různé sonotrody, průtokové buňky a příslušenství doplňují program a pokrývají všechny požadavky.

Ultrazvuková DNA, RNA a chromatické zkosení

Kyselina deoyxribonukleová (DNA), kyselina ribonukleová (RNA) a chromatin jsou – spolu s bílkovinami – hlavními makromolekulami pro všechny formy života. DNA a RNA jsou molekuly, které zakódují genetické instrukce organismů. Chromatin je kombinace DNA a bílkovin, kde je z obsahu buněčných jader postavena. Pro výzkumné účely je nezbytné rozdělit tyto molekulární stavební bloky na menší složky, aby je bylo třeba prozkoumat a analyzovat, nebo je přeskupit během imunosrážek a křížových výkoří. Pro DNA, RNA a chromatin střihemje velikost fragmentu velmi důležitá. Díky plné kontrole všech důležitých parametrů umožňuje ultrazvuk pro cílenou fragmentaci molekuly. Například ideální délka rozsahu fragmentů je mezi 200 a 1000 BP. Ultrazvuková střihem je dosaženo výbuchy v pulzním režimu. Vzhledem k inteligentním zařízením a příslušenství jsou potřeby zpracování, jako je přímá nebo nepřímá sonifikace, chlazení vzorků, digitální záznam procesů, poskytovány ultrazvukovým zařízením Hielscher. Tím je zajištěno úspěšné mikrobiologické zpracování a komfort obsluhy.

Ultrabarvy pro malování, inkoust a pigmenty

V barvě, nátěrových a inkoustových průmyslu, částice jsou základní surovinou pro složení výrobku. Pro vysoce kvalitní produkty, které nabízejí očekávané vlastnosti, dokonce i spolehlivé zpracování částic je rozhodující. Velikost částic je klíčovým faktorem, který ovlivňuje vlastnosti konečného produktu. Vysoký výkon ultrazvuku je efektivní prostředek pro Mikronové a nano velikosti mletí a rozdružování - bez potíží, které se vyskytují pomocí frézovacích média nebo trysky.
Pro tiskové barvy a inkoustové inkousty, velikost částic je klíčová značka kvality: Pokud jsou pigmenty příliš malé, inkoust ztratí svou sílu tóvání – Jsou pigmenty příliš velké, trysky tiskárny se ucpávají, což má za následek špatné výtisky. Ultrazvuku umožňuje nastavení parametrů zpracování přesně na výsledky aspirovaného frézování a deaglomerace. Když jsou jednou nalezeny ideální parametry ultrazvukového zpracování, není důvod je měnit. Kontinuální in-line výroba umožňuje rovnoměrný výstup nejvyšší kvality výrobků. Distribuce částic ve složení je životně důležitá pro vyjádření atributů produktu. Pouze pokud jsou částice rozptýleny rovnoměrně a rovnoměrně, konečný produkt vykazuje uspokojivou kvalitu, jako je průhlednost, odolnost proti UV záření nebo odolnost povlaků proti poškrábání. Dispergace je jednou z osvědčených energetických aplikací ultrazvuku.

Ultraprodukt pro kosmetické prostředky a výrobky pro osobní péči

Pro Výroba kosmetiky, Míchání složek je základním krokem. Výkonové ultrazvukové dosahuje spolehlivé výsledky v jemné velikosti homogenizaci, dispergační a emulgační - např. Pro krémy a pleťové vody, laky na nehty, a make-up produktů. Kromě prolnutí aplikace ultrazvuku je dobře známý pro extrakci a buněčné modifikace (např. liposomy), také. Jak mnoho složek, které jdou do formulace, se získávají extrakcí, například lipidy, proteiny, aromatické sloučeniny nebo barviva z buněk, ultrazvuk je vysoký potenciál nástroj pro nových formulací.

Ultralátky pro léčiva

Aplikace ultrazvuku ve farmaceutickém průmyslu jsou rozmanité: syntéza chemických sloučenin, extrakce účinných látek (např. fenolů, flavonoidů z rostlin), emulgace (lotionů, krémů a mastí), příprava liposomů (nanoemulgace a následné zapouzdření bioaktivních sloučenin) nebo inaktivace virů a patogenů pro vakcíny. Při výrobě léčiv umožňuje použití Hielscher ultrasonicators zvýšení výrobních kapacit zlepšením výnosů. Díky spolehlivým průmyslovým ultrazvukovým zařízením mohou být reakce prováděny ve větším měřítku - jako dávkový proces nebo jako kontinuální proces v reaktoru průtokových buněk.

Ultrazvuková výroba biopaliv

Energetický sektor nabízí rozmanité aplikace pro úspěšnou a efektivní využití ultrazvuku. Nejpopulárnější a dobře know aplikace je možná ultrazvukem asistované bionafta Výroba (transesterifikace z přírodních nebo použité / odpadní rostlinný olej (UVO; WVO) / živočišné tuky bionafta), což vede k vyššímu výtěžku a kvalitě, menší využití methanolu a podstatně zrychlené konverzi. Když se bionafta surovina obsahuje více než 2-3% volných mastných kyselin (FFAs), kyselina esterifikace je užitečným předcházejícím krokem, aby se zabránilo tvorbě vysokého mýdla. kromě transesterifikace a esterifikační procesy, vysoký výkon ultrazvuku podporuje extrakci olejů z rostlin (například řepkový, sójový, řepkový, kukuřičný, palmový, arašídový, kokosový ořech, jatropha atd) nebo řas.
bioethanol je zelená palivo, které se získá, když se škrob a cukr kukuřice, plodin, brambor, cukrové třtiny, rýže apod, se fermentuje kvasinkami do ethanolu. Při použití výkonových ultrazvukem, rostlinné buňky jsou rozrušeny a intracelulární materiál se extrahuje tak, že výchozí materiál je lépe dostupný pro enzymatické štěpení. Tím, škrob a cukry jsou lepší k dispozici pro fermentaci, což vede k rychlejší a úplnější konverzi a vyšší výtěžek.

Ultralátky v palivu, energetice, ropě a plynu

Ultrazvuková homogenizační technika je velmi účinná pro výrobu stabilních a nestabilních emulzí, což umožňuje úspěšné vytvoření aquafuels. Proto jsou paliva většinou těžší paliva, jako je lodní nafta, emulgována vodou. Použití paliva s vodou vede k účinnějšímu spalování a významnému snížení emisí NOx. Další důležitou oblastí je ultrazvukové zpracování uhlí.

Ultrazvukové procesy v potravinářství, mlékárenské a nápojové výrobě

Šetrné zpracování potravin je stále důležitější kvůli rostoucí poptávce zákazníků po čerstvých, převážně přírodních potravinách. Tedy pro běžné kroky zpracování, jako je prolnutí & homogenizace, extrakce, stabilizace & konzervace, tradiční metody jsou postupně nahrazovány inovativními technikami zpracování, jako je ultrazvuku, což je netepelná metoda pro potraviny. Výhody sonikace jsou založeny na mírném, rychlém a čistém zpracování, což vede k menší ztrátě produktu a zlepšení kvality potravin zachováním čerstvosti a vitamínů. Hielscher ultrazvukové procesory se používají pro různé aplikace v potravinářském průmyslu, jako je konzervace & mikrobiální inaktivace, homogenizace, stabilizace & uchování šťávy, pyré a smoothies, Extrakce chutí a fruktózy (cukr), smyku pro snížení viskozity, zrání víno a balzámový ocet, Rafinace alkohol & aroma, oblačnosti emulze, zmrzlina (propagaci led nukleaci a hmoty), extrakce řasy pro nutraceutik, konšování čokolády rozbít krystaly cukru, zkapalňování Miláček, rafinace jedlých olejů atd. Přečtěte si více o ultrazvukem pro potraviny a nápoje!

---

---

Vědecká literatura a zprávy představovat Hielscher Ultrasonicators

Následující seznam obsahuje malý výběr vědeckých článků, ve kterých byly ultrazvukové sondy Hielscher úspěšně použity pro různé aplikace. Požádejte nás o literaturu týkající se konkrétních aplikací vašeho zvláštního zájmu!

• Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
• Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
• Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
• Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
• Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.