---

Ultralyds processer og programmer

Ultrasonic Blanding

Mens tanken røreværker kan blande let blandbare væsker af lignende viskositeter, væsker af forskellig viskositet eller mere viskose væsker kan kræve høj mekanisk forskydning til hurtig og fuldstændig blanding. Vores ultralyds udstyr kan nemt blande to eller flere væsker in-line. Til dette vil væskerne kombineres lige før ultralyds flowcellen reaktorer. Læs mere om at blande!

Ultralydshomogenisering

Hielscher ultralyds homogenisatorer er meget effektive til at opnå en lille og ensartet kugle eller partikelstørrelse, når de behandler pulver / væske eller væske / flydende formuleringer. De høje hydrauliske forskydningskræfter genereret af ultralyd bryde agglomerater, dråber og cellevæv til mindre fragmenter og frembringe en ensartet fin størrelse produkt. Vores sortiment af homogenisatorer dækker enhver behandling volumen fra lab hætteglas til masseproduktion størrelse. Læs mere om homogenisering!

Ultralyd Deagglomerating

Hielscher ultralyds homogenisatorer bryde pulveragglomerater i væsker, som konventionelle omrørere og høj forskydning blandere ikke kan bryde. De høje kavitationskræfter shear dispergeres og homogeniserer agglomererede partikler resulterer i en højere specifikt overfladeareal. Hielscher ultralyds homogenisatorer kan nemt integreres indbygnings- eller i en batch. Læs mere om deagglomerering!

ultralyd dispergering

For næsten alle produkter er det vigtigt, at partikler adskilles fra andre partikler for at forstørre partikeloverfladearealet og opnå en ensartet fordeling. Selv dispersioner kan let opnås ved ultralydbehandling. Hielscher ultralydapparater anvendes i vid udstrækning til produktion af fine dispersioner i mikron- og nanoområdet. Læs mere om at sprede!

ultralyd emulgerende

Ved blanding blandbare væsker til en emulsion, dråbestørrelse og distribution er en afgørende faktor for stabiliteten af ​​emulsionen. Ultralyd kan oprette meget fine store dråber og smalle størrelsesfordelinger. I de fleste tilfælde kan vores ultralyds mixere opnå submikrondråber når de forbereder emulsioner i en batch eller in-line. Forskellig fra højtrykshomogenisatorer, høj forskydning frembragt ved vores ultralyds-enheder vil emulgere selv højviskose væsker, såsom fuelolie (HFO'er). Nogle formuleringer kan kræve emulgatorer eller stabilisatorer, der skal tilsættes. I dette tilfælde ultrasonicators med til at blande emulgator ensartet. Læs mere om emulgerende!

Ultralyd opløsning

Ultralyd homogenisatorer er et effektivt og pålideligt middel til solubilisering af forskellige materialer, såsom salt, sukker, sirupper, harpikser og polymerer. Højhastighedslinjerne væskestråler skabt af ultralyd kavitation stigning massetransport ved grænselag. Dette resulterer i hurtigere og mere fuldstændig opløsning og udvaskning af partikler eller væsker med høj viskositet. Læs mere om ultralyd opløsning!

Ultralyd partikelstørrelse reduktion

Hielscher ultralyds-processorer kan bryde agglomerater, aggregater og primære partikler af forskellige materialer, såsom pigmenter, metaloxider eller krystaller. Ultralyd kan opnå meget ensartede og smalle partikelstørrelsesfordelinger med lidt at ingen variation mellem batches. Ultrasonic fræsning er mest effektive i området under 500 mikron til submikron-og nano-størrelse. Vores ultralyd reaktorer kan håndtere højt faststofindhold belastninger og høje opslæmningsviskositeter. Den endelige partikelstørrelse vil afhænge af hårdhed af produktet. Læs mere om neddeling partikel!

Mere Ultralydsprocesser

Ultralyds partikel Overfladerensning

Overfladen af ​​pulverpartikler er en nøglefaktor for interaktionen med den omgivende væske. Det er på sådanne faste / fasegrænser flydende, hvor opløsende, kemiske reaktioner eller katalytisk aktivitet finder sted. Ultralydshomogenisering øge eksponeringen af ​​partikeloverfladen til væskefasen ved ensartet deagglomeration og partikelstørrelsesreduktion. Under katalytiske og kemiske reaktioner, kan partikeloverfladen blokeres ved rest aflejring, grænselaget dannelse, oxidlag og tilsmudsning. Ultralyd kavitation forårsager højhastighedstog væskestråler, høj hydraulisk forskydning og inter-partikel kollisioner resulterer i partikeloverfladen rengøring. Hielscher ultralyds udstyr kan anvendes i en batch eller in-line for at fjerne forureninger fra partikler i væsker.

Ultralyd agitation

Ultralyd agitation og omrøring af tanke kræver pålideligt udstyr, især for at øge viskositeter og volumener. Konventionelle tank agitatorer såsom padle mixere eller rotor-stator mixere er begrænset af forskellige faktorer, herunder viskositet og skalerbarhed. Derfor er høj effekt ultralyd agitation af tanke det rigtige valg til din blandingsproces på grund af højere gennem-put, tidsbesparelse, lavere driftsomkostninger, sikker drift (ingen bevægelige dele) og enkel vedligeholdelse. Læs mere om ultralyds tank agitatorer!

Ultralyd Hydrating

Når blanding af tørre pulvere, såsom pigmenter, fortykningsmidler eller gummier med væsker, pulverpartiklerne tendens til at danne agglomerater, klumper eller såkaldte “fiskeøjne” (Delvist hydratiseret pulver med et tørt pulver kerne). Røreværker og omrørere vil vaske overfladen af ​​sådanne agglomerater, kun. Dette resulterer i lange blandetider og dårlig produktkvalitet. Ultrasonic blanding bryder agglomerater og klumper, der fører til et agglomerat-fri løsning. Endvidere er SONO-kemiske virkninger velkendt at aktivere partikeloverfladearealet, hvilket fører til fordele som hurtigere reaktioner og øget produktkvalitet.

Forberedelse af ultralyds prøve

Til målinger af analytiske instrumenter (for eksempel HPLC, atomare spektrometer, etc.), generelt fleste prøver skal gøres flydende. Hvis prøven er opløselig, kan det opløste stof (såsom sucralose, salte, fx i pulverform eller tabletform) opløses i et opløsningsmiddel (fx vand, vandige opløsningsmidler, organiske opløsningsmidler etc.), hvilket resulterer i en homogen blanding, der består af kun én fase. Det opløsende proces kan udføres ved manuel eller mekanisk omrøring, hvilket er tidskrævende og ineffektiv. Relaterede problemer er eksempler tab som følge af manipulation eller manglende reproducerbarhed ved tilfældige fejl og ujævn blanding.

Ultrasonics til kemisk aktivering

At initiere en kemisk reaktion, er nødvendige energi. Den såkaldte aktiveringsenergi er den mængde energi, der kræves for at initiere en reaktion og fortsætte spontant. Ved indgangen af ​​ultralydsenergi, kan kemikalier reaktion initieres tiltrækningskræfter overvindes og frie radikaler er oprettet. Typiske kemiske reaktioner, der nyder godt af ultralyd er sono-katalyse (fx faseoverføringskatalyse), Syntetiske organiske reaktioner, sonolyse samt Sol-gel-routes. Endvidere ultralyds kræfter skaber højreaktive overflader, hvilket er en vigtig teknik til at øge katalysatoraktiviteten.

Ultrasonic shear-tyndere

Fænomenet med faldende viskositet under stigende forskydningskræfter betegnes forskydningsfortynding eller thixotropt. Faldet i viskositet er af væsentlig betydning, når partiklen belastning af et medium bør ændres. At opnå et højere fast belastningen skal i det første trin viskositeten sænkes. Efter viskositetsreduktion, kan faste stoffer tilsættes og dispergeres i mediet. Høj forskydningskræfter skabt af ultralyd kavitation årsag forskydningsfortyndende og enestående dispergerende resultater. Denne applikation er hovedsageligt integreret før spraytørring eller spray-frysning at øge kapaciteten af ​​sprøjteprocessen eller påvirke rheologien af ​​tixotrope materiale, f.eks polymerer.

Ultralyd våd fræsning

Formaling og partikelstørrelsesreduktion er centrale processer i mange industrigrene såsom maling & belægninger, inkjet blæk & trykning, kemikalier eller kosmetik. Ultralydsmalingsteknologien er bevist for sin pålidelige størrelsesreduktion og dispersion i mikron- og nano-størrelsesområdet. Den uovertruffen styrke over perle-, kugle- og stenværker ligger i at undgå fræsningsmedier (fx perler / perler), der forurener slutproduktet på grund af slid. I modsætning hertil er ultralydfræsning baseret på interspecifik kollision - det betyder, at partiklerne, der skal formales, anvendes som grist. Derfor er den tidskrævende rengøring af fræsemedier ikke længere et problem. Høje viskositeter og store volumenstrømme kan behandles, hvilket resulterer i et produkt af høj kvalitet. Til integration i en industriproces leverer Hielscher den egnede løsning: klyngesystemer, nem integration / eftermontering, lav vedligeholdelse, enkel betjening og høj pålidelighed. Læs mere om våd fræsning og finslibning!

Ultralydsekstraktion og celle lysis

Celledisintegration eller lysis er en almindelig del af daglig prøveforberedelse i bioteknologiske laboratorier. Målet med Lysering er at afbryde dele af cellevæggen eller den komplette celle til at frigive biologiske molekyler. Den såkaldte lysat kan bestå i f.eks plasmid, receptorassays, proteiner, DNA, RNA osv Efterfølgende trin efter lysis er fraktionering, organel isolering eller / og protein ekstraktion og oprensning. Det ekstraherede materiale (= lysat) skal adskilles, og er genstand for yderligere undersøgelser eller anvendelser, f.eks til proteomisk forskning. Ultralyd homogenisatorer er et almindeligt redskab for vellykket cellelyse og ekstraktion. Som ultralyd intensitet kan nivelleres ved at justere procesparametrene, den optimale lydbehandling intensitet – varierende fra meget blød til højintensiv – kan indstilles for hvert stof og medium. Læs mere om udvinding og cellelysis!

Ultralyd mikrobiel inaktivering

Mikrobiel inaktivering er en nøgleproces i fødevareforarbejdning. På grund af den stigende efterspørgsel efter friske, milde forarbejdede fødevarer følger industrien kundernes efterspørgsel ved at erstatte termisk konservering med mildere forarbejdningsmetoder. Ultralydbehandling er en ikke-termisk teknik, der muliggør inaktivering af mikroorganismer ved subletale temperaturer, hvilket resulterer i en bedre bevarelse af produktets sensoriske egenskaber, ernæringsmæssige og funktionelle egenskaber. Da mikroorganismer er hovedårsagen til ødelæggelse af fødevarer, skal konserveringsteknikken målrettes mod dem. Fordelen ved sonikering er den fulde kontrol over sonikeringsintensitet og dermed tilpasningsevnen til bestemte typer mikrober og produktet. Læs mere om mikrobiel inaktivering!

Ultralyd afgasning

I mange flydende produkter, opløst gas, såsom luft, oxygen eller carbondioxid, skaber problemer for ned-stream processer eller produktkvalitet. Opløste gas kan resultere i korrosion, skumning, dannelsen af ​​mikrobobler eller mikrobiel vækst.
Under ultralydsbestråling er den opløste gas ekstraheret i vakuum af kavitationsbobler (vakuum afgasning). De gasfyldte bobler efterfølgende flyde til toppen og kan derved fjernes. Gasindhold af en væske kan nedsættes hurtigt under naturlig ligevægt ved atmosfærisk tryk under anvendelse af ultralyd afgasning. Læs mere om afgasning!

Ultrasonic fjernelse af mikro-bobler

Suspenderede mikrobobler i væsker og slam er en væsentlig kvalitet problem for mange produkter, da sådanne bobler kan resultere i produkt urenhed, mikrobiel vækst, uklarhed i belægninger, mekanisk ustabilitet, eller ujævne udskrivning resultater ved gas-indeholdende inkjet blæk. Ultralydsbølger formerings gennem væsken kraft suspenderede bobler at fusionere til større bobler, som vil flyde til toppen og kan derved fjernes. Ultralydbehandling hjælper bobler at bevæge sig gennem væsken, fx vand, olie eller harpiks, hvilket fører til en hurtigere og mere fuldstændig afluftning. Læs mere om fjernelse af mikrobobler!

Ultralyd Defoaming

I mange industrielle processer, såsom fermentering, fordøjelse eller kemiske processer, skum forårsager store problemer, da det gør processen mindre styrbar. Overvejende, skum er et uønsket biprodukt, som skal fjernes. Almindeligt anvendte anti-skummende kemikalier dyrt og forurener slutproduktet. I modsætning hertil meget intense ultralydsbølger (sono-skumdæmpende) bryde skummet uden forurening. Ødelæggelsen af ​​skum er en blød, lavenergi ultralyd applikation. Specielt designede plade sonotrodes skabe høj amplitude luft født bølger, som destabiliserer boblerne i skummet, så de falder sammen. Dette kan opnås i et par sekunder, og ikke har nogen eftervirkninger. Læs mere om afskumning!

Ultralyd opvarmning

Selv om opvarmning hovedsageligt ikke er det primære formål med sonikering, bør bivirkningen af ​​varmegenerering i det behandlede medium ikke forsømmes. Kontrolleret opvarmning er fordelagtig, da mange processer forbedres ved varme. Under mange processer, fx bevaring eller kemiske reaktioner understøttes ultralydsbehandlingen målrettet ved forhøjet temperatur, kendt som termo-sonication. Til varmefølsomme materialer sikrer målrettet afkøling under sonikering stabile temperaturer under ultralydsbehandling. Ved at implementere isbade, flowceller med kølejakker og integrerede varmevekslere i opsætningen, tilbyder Hielscher løsningen til dine individuelle mål.

Ultralyd stabilisering

Ultralyd med høj effekt bidrager til både mekanisk og mikrobiel stabilisering. Ultralydgenererede høje forskydningskræfter giver en ekstremt fin blanding, således at interpartikelbindinger overvindes, og mekanisk stabilisering opnås. Holdbarheden af ​​stabiliteten afhænger af formuleringen: nogle emulsioner og dispersioner er selvstabile på grund af den meget fine og lige homogenisering, mens andre blandinger skal understøttes ved tilsætning af stabiliseringsmidler. Hvis stabilisatorer er nødvendige, er ultralyd et meget pålideligt værktøj til at blande stabilisatoren i blandingen.
Til biologiske og fødevarerelaterede produkter er ultralyd pålidelig teknik til mikrobiel inaktivering for at opnå produktets stabilitet og konservering. Ultrasonic mikrobiel stabilisering er en ikke-termisk konservering alternativ, som overbeviser med effektiv mikrobiel deaktivering og kun mild varmeudvikling. Ultralyd har vist sig at være meget effektive på ødelæggelsen af ​​fødevarebårne patogener, som E.coli, Salmonella, Ascaris, Giargia, Cryptosporidium cyster, og poliovirus.

Ultralyd partikel overflade funktionalisering

Partikeloverfladens struktur er vigtig for partikelegenskaberne. Det specifikke overfladeareal af en partikel bliver større i sammenhæng med reduktionen af partikelstørrelsen. Ved at reducere partikelstørrelsen bliver overfladeegenskaberne således stadig mere fremtrædende - især under nanonisering. Til brug af sådanne materialer er overfladeegenskaber lige så vigtige som partikelkernens egenskaber. Det betyder, at funktionaliseringen af nanomaterialer muliggør en bred vifte af anvendelser såsom polymerer, nanofluider, biokompositter, nanomedicin og elektronik. Dette gør størrelsesreduktion, deagglomerering og funktionalisering til et vigtigt skridt i partikelbehandling. Hielscher ultralydapparater anvendes i vid udstrækning til behandling af mikron- og nanopartikler for at male, deagglomerere, sprede og ændre deres struktur. Ved modifikation af partikeloverfladen kan en uønsket aggregering af partikler undgås. I nedstrøms trin kan de ultralydmodificerede partikler blandes i kompositter, hvor sonikering opnår en homogen fordeling inden for en matrix. Dette er meget vigtigt for mangfoldige industrielle applikationer med hensyn til langvarig stabilitet eller mekaniske egenskaber ved hybridmaterialer.

Ultrasonic erosion test

Kavitations erosionsbestandighed er et vigtigt aspekt af materialets holdbarhed og levetid. For at sikre materiel funktionalitet skal erosionspræcision og materiel træthed testes for kvalitetssikring. Erosionsbestandighed er af høj relevans for materialer, der anvendes i krævende miljøer, såsom skibspropeller, (marine) belægninger, pumper, motorkomponenter, hydrauliske turbiner, hydrauliske dynamometre, ventiler, lejer, dieselmotor cylindriske linjer, hydrofoils og i interne strømningspassager med obstruktioner mv. For at udføre kavitation erosion test i overensstemmelse med ASTM Standard G32-92 er styrbar og reproducerbar ultralydning uundgåelig. Hielscher ultralydsapparater kan bruges til direkte og indirekte erosionprøvning af prøver. Det samme ultralyd udstyr kan bruges til både de direkte og de indirekte test. Under direkte test er en prøve monteret på sonotroden, mens prøven er fastgjort i bægeret til indirekte erosionstest. Erosionstestene kan udføres under fuldt kontrollerede miljøforhold og i næsten alle væsker. Ved at justere ultralydintensiteten kan den erosive effekt tilpasses til testkravene. Læs mere om erosion test!

Ultrasonic Wire og kabel Rengøring

Endeløse materialer såsom ledninger, kabler, bånd, stænger og rør skal rengøres af smøremiddelrester, før de kan behandles yderligere nedstrøms, såsom galvanisering, ekstrudering eller svejsning. Rengøring af endeløse materialer er ofte flaskehalsen i produktionslinjen. Hielscher Ultrasonics tilbyder en unik ultralydsrensningsproces til effektiv inline-rengøring, der kan håndtere en ensartet høj gennemløbshastighed. Effekten af ​​den kavitation, der genereres af ultralyden, fjerner smørerester som olie eller fedt, sæber, stearater eller støv. Desuden dispergeres forureningspartiklerne i rensevæsken. Derved undgås en ny adhæsion til det materiale, der skal rengøres, og partiklerne skylles væk. Fordele ved ultralydsrensning på et overblik: Bevist & pålidelige, effektive og miljøvenlige, mindre eller ingen kemiske rengøringsmidler, plug-and-play, modulære systemer, enkel betjening, lav vedligeholdelse, 24/7 drift, lille fodaftryk, eftermontering, der kan tilpasses. Læs mere om kontinuerlig streng rengøring!

Ultralyd sigtning og filtrering

Separation af partikler efter størrelse forskel kræver omrøring af skærmen eller mesh. Ultrasonic agitation for sigtning og screening er en gennemprøvet værktøj, hvilket øger sigtning kapacitet og sparer tid som pulvere er aktiveret til at passere sien hurtigere og mere komplet. Resultatet er et bedre slutprodukt kvalitet med mindre materiale tab på grund af ufuldstændig adskillelse - og alle inden for en kortere behandlingstid. Læs mere om sigtning og screening!

Ultralyd vandbehandling

Kontrol af bakterier og alger vækst i vand er for mange industrier en særdeles relevant upstream- eller nedstrøms-fremgangsmåde til produktion. Kraftige ultralydsbølger er kendt for deres virkninger på cellestrukturer forårsager cellelyse og celledød samt for deres rengøring kapacitet på grund af mekanisk påvirkning.
Endvidere kan tanke, tønder, skibe og endda filtre blive en succes renses fra biofilm, rester og affald på en meget enkel men effektiv sonikeringstrin. Ultralyd genererede mekaniske vibrationer og kavitationskræfter forskydningskræfter fjerne forureningen. Generelt rengøringsmidler ikke nødvendig og de fjernede rester kan let skylles væk.

Industri Specifikke løsninger

Ultralyd til Nano-materialer

Nano materialer tiltrukket sig opmærksomhed fra videnskabsfolk, forskere og ingeniører på næsten alle grene som partikler i nanostørrelse viser unikke egenskaber. Deres fysiske egenskaber, såsom optiske og magnetiske egenskaber, specifikke heats, smeltepunkter og overflade reaktivitet tilbyde høje potentialer for materiale med ekstraordinære styrker. Men jo mindre partiklerne er, desto vanskeligere bliver deres behandling. Høj effekt ultralyd er ofte den eneste metode til at effektuere nanopartikler effektivt. Indflydelsen af ​​magt ultralyd muliggør mangfoldige anvendelser i materialer kemi & udvikling, katalyse, elektronik, energi, samt biologi & medicin.
Overvejende, høj effekt ultrasonicators er den eneste effektive middel til at opnå den ønskede formaling og dispergering resultater af nanopartikler (fx nanorør, Graphene, nanodiamanter, keramik, metaloxider etc.). Alternativt ultralyd bistået udfældning eller såkaldt bottom-up syntese er en effektiv måde at skabe rene nanokrystaller med unikke egenskaber. Især, metallisk nanopartikler, legeringer og organometalliske kompositmaterialer tiltrække særlig interesse, da metallerne er af stor betydning i den industrielle sektor. Også her lydbehandling tilbyder unikke resultater såsom tin-coating af aluminium og titanium partikler.

Ultralyd bottom-up syntese

Udfældningen eller bunden-syntesen beskriver den kontrollerede dannelse af atomer, molekyler og ioner i større kemiske forbindelser. Nedbør er også nyttig til rensning af produkter. Fordelen ved nedbør er, at ved denne fremgangsmåde opnås mindste partikler med næsten ensartet form, partikel / krystalstørrelse og morfologi. Til fremstilling af nanopartikler af høj renhed er udfældning og selvorganisering af molekylære komponenter ofte den eneste måde at opnå den ønskede kvalitet på. Da nedbør er en meget hurtig reaktion, er den effektive blanding af reaktanterne afgørende. Ultralyd blanding er nøglen til en jævn og fin blandet løsning. Hielscher Ultrasonics leverer meget pålideligt ultralyd udstyr, der garanterer fuldstændig kontrol over procesparametrene og en fuld reproducerbarhed. Læs mere om nedbør!

Ultrasonics i kemi og SONO-kemi

Ultralydsapplikationer inden for kemiafdelingen ud i alle sektioner, herunder materialesyntese, analyser & bestemmelse, biokemi, organisk & uorganisk kemi, neurokemi, atomkemi samt elektrokemi. Hvorvidt høj effekt ultralyd fremmer reaktioner ved sin fremragende blandingskapacitet (f.eks. Emulsionskemi, faseoverførselskatalyse PTC) aktiverer overflader (f.eks katalyse, Sol-gel) initieres ved bidrag af den krævede kinetiske energi eller overvinde af kemiske kræfter (f.eks. Zeta potentiale, Van-der-Waals styrker, ringåbningsreaktioner), kan unike resultater opnås.

Ultralydsono-katalyse

Katalysatorer øger konverteringshastigheden for kemiske reaktioner og er nødvendige for at initiere en reaktion eller for at holde reaktionen kørende, indtil en fuldstændig omdannelse er opnået. Det faktum, at katalytiske reaktioner ofte er langsomme og ufuldstændige, kan ændres ved ultralyd med høj effekt. Ultralydbehandling bidrager til både den homogene og heterogene katalyse og opnår hurtigere konverteringsfrekvenser og højere udbytter. Ultralydkræfter skaber stærkt reaktive overflader og derved øger den katalytiske aktivitet. Selvom katalysatorer ikke forbruges selv, kan overfladeaflejringer sænke katalysatoraktiviteten over tid. Da faste katalysatorer ofte kræver sjældne og dyre metaller, er en lang levetid et økonomisk vigtigt aspekt. Ultralyd er en gennemprøvet teknik til fjernelse af forurening fra katalysatoroverfladen til reaktivering til fuld katalytisk kapacitet. Læs mere om sonokatalyse!

Sono-Kemi

Kemiske reaktioner er ofte langsomme og ufuldstændige, og det er således ønskeligt at opnå en mere fuldstændig udnyttelse af forstadierne. High-power ultrasonics forårsager fysiske effekter i væsker, f.eks. Forbedret masseoverførsel, emulgering, varmelastning i bulk og en række virkninger på faste stoffer (formaling, deagglomerering, overfladeaktivering, modifikation). Disse fysiske virkninger påvirker kemisk reaktioner signifikant. Som følge heraf bidrager ultralyd til manifold kemisk reaktion, såsom katalyse, syntese & præcipitation, sol-gel-ruter, emulsionskemi og polymerkemi. Hielscher ultralydsapparater er ideelle til sonokemisk anvendelse, da Hielscher-systemer er i stand til at håndtere opløsningsmidler, syrer, baser og eksplosive materialer (Atex bedømt ultrasonicator UIP1000hd-Exd). Alle systemer kan anvendes til batch lydbehandling samt til inline sonication. Et bredt sortiment af udstyr og tilbehør giver mulighed for at matche de krav proces. Læs mere om Sono-kemi!

Ultralyd sol-gel ruter

Ultrafine partikler i nanostørrelse og sfæriske formede partikler, tyndfilmbelægninger, fibre, porøse og tætte materialer samt ekstremt porøse aerogeler og xerogels er yderst potentielle additiver til udvikling og produktion af højtydende materialer. Avancerede materialer, herunder f.eks. keramik, meget porøse, ultralette aerogeler og organisk-uorganiske hybrider, kan syntetiseres fra kolloide suspensioner eller polymerer i en væske via solgelmetoden. Materialet viser unikke egenskaber, da de genererede solpartikler varierer i nanometerstørrelsen. Via ultralyd sol-gel ruten kan geler (såkaldte sono-geler) med mindste partikelstørrelse, højeste overfladeareal og højeste porevolumener oprettes. Den brede vifte af Hielscher ultralydsudstyr tilbyder den ideelle enhedskonfiguration til specifikke materialer og mængder. Læs mere om sol-gel processer!

Ultrasonic kemisk nedbrydning

Kemisk affald, der medfører genopretning og nedbrydning, er et alvorligt problem med industrielle processer som minedrift, kemikaliefremstilling og deponeringsanlæg. Affald og forurenende stoffer (fx i jord, spildevand ...) skal behandles med hensyn til genanvendelse, affaldsreduktion eller deponering. Sonokemisk nedbrydning er en yderst potentiel proces, der er karakteriseret ud over sine enestående og unikke resultater ved miljøvenlighed og nem betjening. Sonikering kan resultere i kløvning af bindinger, reduktion af kædelængde, molekylær modifikation eller aktivering. Derved bidrager det til oxidation, sorption, sonolyse og udvaskning. Karakteristiske træk ved ultralydsbistemt nedbrydning er en forøgelse af den kemiske omdannelseshastighed såvel som ultralydkavitation, og de sonokemiske virkninger giver en bedre blanding, indledning af reaktioner ved energitilførsel, dannelse af funktionelle grupper (fx spaltning -OH hydroxylgrupper) og radikaler (f.eks. H₂den -> H + og HO-).

Ultralyd polymerisering

Sonikering har forskellige virkninger på polymerer: virkningerne af fysisk natur omfatter blanding (såsom emulgering, dispergering, deagglomerering, indkapsling) og bulkopvarmning, mens kemiske virkninger skaber frie radikaler og ændrer molekylære strukturer. Ultralyd bidrager på flere måder til polymerisering: Høj effekt ultralydbølger producerer og dispergerer partikler i nanostørrelse, emulgerer ikke-blandbare væskefaser og skaber frie radikaler, der bidrager til emulsionspolymerisation. Polymer nanokompositter og hydrogeler kan produceres med succes ved ultralyd. Desuden spiller overfladefunktionalisering af polymerer en vigtig rolle for at forbedre ydeevnen af basiske polymerer og tilbyder nye tilgange til udvikling af skræddersyede materialer. Forbedringen af overfladeegenskaber af råvarepolymerer er af høj økonomisk interesse. Derved er sonokemi den rigtige måde til vellykket polymerbehandling.

Ultralyd katalysator regenerering og regenerering

Når reagenser reagere på en katalysator partikeloverfladen, produkterne af den kemiske reaktion ophobes på kontaktfladen. Dette sammen med begroning og passivering lag blokke andre reagensmolekyler fra at interagere på denne katalysatoroverfladen. Ved ultralyd kavitation og derved forårsagede interpartikulære kollision, de rester på partikeloverfladen er afbrækkede og skyllet væk af ultralyd streaming i væsken. Cavitational erosion på partikeloverfladerne genererer passiverede, meget reaktive overflader. Kortlivet høje temperaturer og tryk bidrager til molekylær nedbrydning og forøge reaktiviteten af ​​mange kemiske arter. Hielscher ultralyds reaktorer kan anvendes i fremstillingen, regenerering og regenerering af katalysatorer.

Sonoluminiscens

Sonoluminiscence beskriver fænomenet korte udbrud af lysemission genereret ved implanterende ultralydkavitationsbobler i et flydende medium. Selv om der er forskellige teorier, der forsøger at afsløre fænomenet sonoluminiscens, kunne videnskabsmændene i dag ikke bevise deres teorier, som omfatter hotspot, bremsstrahlung-stråling, kollisionsinduceret stråling og koronaudladninger, ikke-klassisk lys, protontunneling, elektrodynamiske stråler og fraktoluminescerende stråler, kvanteforklaring (som er relateret til Unruh- eller Casimir-effekten) eller termonukleær fusionsreaktion.

Ultralyd i biologi og Mikrobiologi

Ultralydseffekterne på biologiske og mikrobiologiske systemer er mangfoldige: Dispersering & Homogenisering, opløsning af aggregater, celle og vævslys (fx bakterier, gær, vira, alger ...) & ekstraktion af intracellulære materialer (f.eks. proteiner, organeller, ribosomer, DNA, RNA, lipider, peptider ...), plantecelletransformation, chromatinisolering og -skæring, chromatinimmunpræcipitation og beslægtede applikationer udføres med succes ved sonikering.
Hielscher Ultrasonics har den perfekt egnede ultralydator til hver enkelt applikation. For de mindste hætteglas og reagensglas er VialTweeter den enhed, du vælger, mens en laboratoriesondeenhed som UP200Ht eller UP400St bedst behandler større prøver. Til stationære og kommercielle applikationer håndterer ultralydssystemer fra 500 watt op til 16.000 watt nemt store volumenstrømme. Forskellige sonotroder, flowceller og tilbehør fuldender programmet og dækker alle krav.

Ultralyd DNA, RNA og Chromatin klipning

Deoyxribonucleic Acid (DNA), ribonukleinsyre (RNA) og kromatin er – sammen med proteiner – de store makromolekyler til alle former for liv. DNA og RNA er de molekyler, der koder for organismers genetiske instruktioner. Chromatin er kombinationen af DNA og proteiner, hvor fra indholdet af cellekernen er bygget. Til forskning formål, er det nødvendigt at fragmentere disse molekylære byggeklodser i mindre komponenter til at undersøge og analysere dem eller til at omarrangere dem under immunopræcipitation og Cross Linking. For DNA, RNA og kromatin klipning, er fragment størrelsen meget vigtig. Ved fuld kontrol over alle vigtige parametre, ultralyd gør det muligt for målrettede molekyle fragmentering. For eksempel spænder den ideelle kromatin fragment længde mellem 200 og 1000 bp. Ultralyd klipning opnås ved udbrud i pulstilstand. På grund af intelligente enheder og tilbehør leveres behandlingsbehov såsom direkte eller indirekte sonificering, prøvekøling, digital procesoptagelse af Hielscher ultralydsudstyr. Dette sikrer en vellykket mikrobiologisk behandling og betjeningskomfort.

Ultrasonics til maling, blæk og pigmenter

I malingen, belægningen og blækindustrien er partikler det væsentlige råmateriale til produktformuleringer. For produkter af høj kvalitet, der giver de forventede egenskaber, er ensartet og pålidelig partikelforarbejdning afgørende. Partikelstørrelsen er nøglefaktoren, der påvirker slutproduktets egenskaber. Ultralyd med høj effekt er det effektive middel til mikron- og nanostørring og deagglomerering - uden det problem, der opstår ved brug af fræsemedier eller dyser.
Til trykfarver og blæk dyser, partikelstørrelsen er det vigtigste kvalitetsmærke: er pigmenterne for små, blækket mister sin tonende styrke – er pigmenterne for store, tilstopper printerdyserne, hvilket resulterer i dårlige udskrifter. Ultralydbehandling gør det muligt at justere behandlingsparametrene nøjagtigt til de aspireret fræsning og deagglomereringsresultater. Når de ideelle ultralydsbehandlingsparametre engang er fundet, er der ingen grund til at ændre dem. Den kontinuerlige inline-produktion muliggør et jævnt output af højeste produktkvalitet. Partikelfordelingen i formuleringen er afgørende for ekspressionen af produktegenskaber. Kun hvis partiklen fordeles jævnt og ensartet, viser slutproduktet tilfredsstillende kvalitet såsom gennemsigtighed, UV-modstand eller ridsefasthed af belægninger. Dispergering er en af de dokumenterede kraftanvendelser af ultralyd.

Ultralyd til kosmetik og personlig pleje produkter

For produktion af kosmetik, blanding af ingredienser er et vigtigt trin. Ultrasonics med høj effekt opnår pålidelige resultater i homogenisering, dispergering og emulgering i fin størrelse - fx til cremer og lotioner, neglelak og makeupprodukter. Udover blandingsapplikationer er ultralyd kendt for ekstraktion og cellemodifikationer (f.eks Liposomer), også. Så mange ingredienser, som går ind i en formulering, opnås ved ekstraktion, for eksempel lipider, proteiner, aromatiske forbindelser eller farvestoffer fra celler, ultralyd er et højt potentielt værktøj til nye formuleringer.

Ultrasonics til farmaceutiske produkter

Anvendelserne af ultralyd i medicinalindustrien er mangfoldige: syntese af kemiske forbindelser, ekstraktion af aktive forbindelser (fx phenoler, flavonoider fra planter), emulgering (af lotioner, cremer og salver), liposompræparat (nanoemulgering og efterfølgende indkapsling af bioaktive forbindelser) eller inaktivering af vira og patogener til vacciner. I produktionen af lægemidler giver brugen af Hielscher ultralydapparater mulighed for øget produktionskapacitet ved forbedrede udbytter. På grund af pålidelige industrielle ultralydsenheder kan reaktioner køres i større skala – som batchproces eller som kontinuerlig proces i en flowcellereaktor.

Ultrasonic produktion af biobrændstoffer

Energisektoren tilbyder forskellige applikationer til succesfuld og effektiv brug af ultralyd. Den mest populære og velkendte ansøgning er måske ultralydsassistent Biodiesel produktion (transesterificering fra jomfru eller brugt / affald vegetabilsk olie (UVO, WVO) / animalsk fedt til biodiesel), hvilket resulterer i højere udbytte og kvalitet, mindre methanol brug og en væsentligt accelereret omdannelse. Når biodiesel-råmaterialet indeholder mere end 2-3% frie fedtsyrer (FFA'er), er syreforestring et nyttigt opstrøms trin for at undgå dannelse af høj sæbe. udover det transesterificering og esterificeringsprocesser, ultralyd med høj effekt understøtter udvinding af olier fra afgrøder (f.eks. rapsfrø, soja, canola, majs, palme, jordnødde, kokosnød, jatropha etc.) eller alger.
Bioethanol er et grønt brændstof der opnås, når stivelsen og sukker af majs, afgrøder, kartofler, sukkerrør, ris osv, fermenteres af gærceller til ethanol. Ved anvendelse af magt ultralyd, er plantecellerne ødelagt, og den intracellulære materiale ekstraheres således at råmaterialet er bedre tilgængelig for enzymatisk fordøjelse. Derved, stivelse og sukkerarter er bedre tilgængelige til fermentering resulterer i en hurtigere og mere fuldstændig omdannelse og højere udbytte.

Ultralyd i brændstof, energi, olie og gas

Ultralydhomogeniseringsteknikken er meget effektiv til produktion af stabile og ustabile emulsioner, hvilket muliggør en vellykket oprettelse af aquafuels. Derfor er brændstoffer for det meste tungere brændstoffer som skibsdiesel emulgeret med vand. Brugen af vandinfunderet brændstof resulterer i en mere effektiv forbrænding og en betydelig reduktion af NOx-emissionen. Et andet vigtigt felt er ultralydsbehandling af kul.

Ultralydsprocesser i fødevarer, mejeri-og drikkevare fremstilling

Mild fødevareforarbejdning er mere og mere vigtig på grund af stigende kundeefterspørgsel efter friske, stort set naturlige fødevarer. Således til almindelige behandlingstrin såsom blanding & homogenisering, ekstraktion, stabilisering & konservering, erstattes de traditionelle metoder gradvist af innovative forarbejdningsteknikker såsom ultralydbehandling, som er en ikke-termisk metode til mad. Fordelene ved sonikering er baseret på dens milde, hurtige og rene forarbejdning, hvilket resulterer i mindre produkttab og forbedret fødevarekvalitet ved at bevare friskhed og vitaminer. Hielscher ultralydsprocessorer bruges til mangfoldige applikationer i fødevareindustrien, såsom konservering & mikrobiel inaktivering, homogenisering, stabilisering & bevarelse af saft, pureer og SmoothiesEkstraktion af varianter og fruktose (sukker), forskydningsfortynding for viskositetsreduktion, modning af vin og balsamico, Alkohol raffinering & aromastoffer, skyemulsioner, is (fremmer iskernering og masseoverførsel), algenekstraktion til nutraceuticals, chokning af chokolade for at bryde sukkerkrystaller, flydende honning, raffinering af spiseolier osv. Læs mere om ultralyd til mad og drikke!

---

---

Videnskabelig litteratur og rapporter med Hielscher Ultrasonicators

Følgende liste indeholder et lille udvalg af videnskabelige artikler, hvor Hielscher ultralydssonder med succes blev brugt til forskellige applikationer. Spørg os om litteratur vedrørende specifikke anvendelser af din særlige interesse!

• 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.