Sonikator – Hielscher Ultrasonics | Fra laboratorie- til industriskala
Vores digitale sondesonikatorer dækker laboratoriearbejde, pilotforsøg og produktion i fuld skala, så du trygt kan overføre amplitude, energi pr. volumen og procestid. Overvågning i realtid og automatisk datalogning dokumenterer hver kørsel til GLP, GMP og investorers due diligence. Modulært tilbehør giver dig mulighed for at gå fra åbne bægerglas til lukkede flowceller, temperaturstyrede reaktorer og inlineproduktionsanlæg på rammer, efterhånden som behandlingskapaciteten vokser. Med lydhøre applikationsingeniører og global service gør Hielscher det enkelt at validere, optimere og opskalere sonikering. Klar til at vælge den rette sonikator til din proces? Vi er her for at hjælpe.
Hielscher sonikatorer: Effekt til alle volumener og processer
Vores sondesonikatorer dækker hele spektret fra praktisk laboratoriearbejde til industriel behandling af store volumener. Effektklasserne spænder fra kompakte bordapparater til inlinereaktorer med flere kilowatt, så du kan begynde med små udviklingsbatcher og opskalere til kontinuerlig produktion med validerede parametre.
Sonikator UP400St (400 watt)
Hielscher sonikator UP400St
Sonikering i laboratoriet og procesudvikling
Den kompakte og robuste sonikator UP400St leverer, når du har brug for pålidelig ultralydseffekt i bægerglas, små batcher og flowforsøg i pilotskala. Batchvolumener når op til omkring 8 liter (2 gallon), og med flowceller kan du behandle større volumener pr. time, hvilket gør den til en praktisk bro mellem procesudvikling og små produktionsserier. Typiske anvendelser omfatter: ekstraktion af plantemateriale, produktformulering og reduktion af partikelstørrelse. Digital betjening via berøringsskærm, integreret datalogning på SD-kort, fjernbetjening via browser, temperaturovervågning og udskiftelige sonotroder understøtter metodeudvikling, dokumentation og en smidig overgang fra forskning og udvikling til små produktionsserier.
Sonikator UIP1000hdT (1000 watt)
Hielscher sonikator UIP1000hdT
Procesoptimering og produktion
UIP1000hdT er den perfekte sonikator til procesudvikling, optimering og behandling af mellemstore batcher eller behandling med kontinuerligt flow. Den tilfører høj ultralydseffekt til flowceller, der kan tryksættes, eller åbne beholdere til emulgering, dispergering, ekstraktion og sonokemiske reaktioner og udfylder dermed hullet mellem små laboratoriesystemer og produktionslinjer med flere kilowatt. Parallel sammenkobling øger behandlingskapaciteten efter behov. Det fuldt digitale system med betjening via berøringsskærm, datalogning på SD-kort, fjernbetjening via Ethernet, temperatur- og trykovervågning samt et bredt udvalg af sonotroder muliggør systematiske parameterundersøgelser og en smidig overgang fra de første sonikeringskørsler til valideret fremstilling.
Sonikator UIP16000hdT (16.000 watt)
Hielscher sonikator UIP16000hdT
Sonikering med høj ydeevne
Den kraftige UIP16000hdT er den industrielle sonikator til inlinehomogenisering, deagglomerering, ekstraktion og blanding med høj forskydning i stor skala i krævende produktionsmiljøer. Den indkobler massiv ultralydseffekt i flowceller, der kan tryksættes, og proceslinjer monteret på rammer, hvilket gør den til den perfekte sonikator til behandlingskapacitet i fuld skala. De 16 kilowatt kontinuerlig ultralydseffekt understøtter betydelige flowhastigheder. Flere enheder af typen UIP16000hdT kan sammenkobles parallelt eller i serie for at opfylde meget høje kapacitetsmål. Den robuste konstruktion til krævende drift er velegnet til drift 24/7 med abrasive opslæmninger, viskøse tilførselsmaterialer eller reaktive kemiske systemer. Nem betjening, avanceret datalogning, forskellige grænseflader til fjernbetjening og temperatur- og trykovervågning i realtid giver driftspersonalet den sporbarhed og kontrol, der er nødvendig ved reguleret fremstilling.
| Egenskab | Sondesonikatorer | Ultralydsbade | Konventionelle homogeniseringsteknikker |
|---|---|---|---|
| Energioverførsel | Direkte og meget effektiv, da sonden er i direkte kontakt med prøven. | Indirekte og mindre effektiv, da energien fordeles ujævnt i hele badet. | Mekanisk drevet, hvilket ofte medfører lavere effektivitet i energioverførslen. |
| Præcision | Meget præcis og individuelt styrbar, hvilket muliggør målrettet tilførsel af energi. | Mindre præcis, idet energien fordeles over hele badet. | Moderat præcision, afhængigt af den mekaniske opsætning. |
| Fleksibilitet i prøvestørrelse | Effektiv til små til mellemstore volumener; kan tilpasses forskellige prøvestørrelser. | Bedst egnet til større volumener eller flere små prøver samtidig. | Varierer; ofte begrænset af homogenisatorens størrelse og type. |
| Behandlingstid | Kortere behandlingstider på grund af effektiv energioverførsel. | Længere behandlingstider på grund af spredt energitilførsel. | Varierer; kan være længere på grund af mindre effektiv energitilførsel. |
| Temperaturstyring | Lokal opvarmning kan forekomme; kræver ofte ekstern køling. | Bedre til temperaturfølsomme anvendelser, da badet kan optage varme. | Moderat styring, kræver ofte ekstern temperaturregulering. |
| Skalerbarhed | Fuldstændig lineært skalerbar, hvilket i meget høj grad letter overgangen fra gennemførlighedsundersøgelser til industriel produktion. | Vanskelig at opskalere på grund af ujævn sonikering og begrænsninger i badenes størrelse. | Ikke let at skalere på grund af vanskeligheder med at opretholde de samme procesparametre (f.eks. tryk og forskydningskraft) på tværs af forskellige skalaer, hvilket fører til variation i slutproduktet. |
| Omkostninger | Højere anskaffelsesomkostninger, men mere effektiv til specialiserede opgaver. | Generelt lavere anskaffelsesomkostninger, men mindre effektiv. | Varierer afhængigt af udstyret og anvendelsen. |
Flowcellereaktorer til sonikatorer
Til industrier og laboratorier, der kræver kontinuerlig ultralydsbehandling, tilbyder Hielscher Ultrasonics avancerede flowcellereaktorer, som er kompatible med deres kraftige sondesonikatorer, herunder UP400St (400 watt), UIP1000hdT (1000 watt) og UIP16000hdT (16kW).
Udviklet til inlinesonikering
Flowcellereaktorer er udviklet til at muliggøre effektiv inlinesonikering, hvor væsker behandles, mens de passerer gennem reaktorkammeret. Denne opsætning er ideel til processer, der har gavn af ensartede, reproducerbare resultater over lange tidsrum, såsom emulgering, reduktion af partikelstørrelse eller celledisruption. Flowcellerne er en fremragende løsning for brugere, der har brug for at opskalere fra batchbehandling til kontinuerlig produktion med høj behandlingskapacitet.
Vigtigste fordele
En af de vigtigste fordele ved Hielschers flowcellereaktorer er, at de kan tryksættes, hvilket væsentligt forstærker de kavitationseffekter, der opstår under sonikering. Når en væske udsættes for ultralydsbølger, opstår der kavitation – dette omfatter dannelse, vækst og kollaps af bobler, hvorved der frigives intens energi, som nedbryder partikler eller celler. Tryksætning af flowcellen forstærker disse kavitationskræfter og resulterer i endnu mere effektiv sonikering. For UP400St, UIP1000hdT og UIP16000hdT er denne mulighed for tryksætning afgørende for at maksimere energioverførslen og opnå overlegen proceseffektivitet, især ved krævende anvendelser såsom fremstilling af nanoemulsioner og dispersioner samt ekstraktion af værdifulde forbindelser.
Procesoptimering
Inlinesonikering med flowcellereaktorer er en procesoptimerende teknik, der giver flere fordele ved anvendelser med høje krav til ydeevne og ved industriel fremstilling. Sammenlignet med traditionel batchbehandling sikrer inlinesonikering en kontinuerlig materialestrøm, hvilket muliggør præcis styring af sonikeringsparametre og bedre skalerbarhed. Ved at undgå variation mellem batcher forbedrer inlinesonikering produktets ensartethed, hvilket gør den til den ideelle løsning for industrier, der prioriterer reproducerbare resultater af høj kvalitet. Desuden giver Hielscher sonikatorer, når de anvendes med flowcellereaktorer, betydelige besparelser i tid, arbejdskraft og energi, hvilket forbedrer den samlede proceseffektivitet og reducerer driftsomkostningerne. For virksomheder, der arbejder med produktion eller forskning i stor skala, giver inlinesonikering mulighed for forbedret produktivitet, mindre nedetid og overlegne produktresultater.
Uanset om du arbejder i et forskningslaboratorium eller på et stort industrianlæg, tilbyder sondesonikatorer en alsidig og effektiv løsning til en bred vifte af anvendelser.
- høj effektivitet
- den nyeste teknologi
- pålidelighed og robusthed
- justerbar, præcis processtyring
- batch og inline
- til ethvert volumen
- intelligent software
- smarte funktioner (f.eks. programmerbarhed, datalogning og fjernbetjening)
- nem og sikker betjening
- lavt vedligeholdelsesbehov
- CIP (rengøring på stedet)
Design, fremstilling og rådgivning – Kvalitet fremstillet i Tyskland
Hielschers ultralydsapparater er kendt for deres højeste kvalitets- og designstandarder. Robusthed og nem betjening muliggør en smidig integration af vores ultralydsapparater i industrianlæg. Hielschers ultralydsapparater håndterer nemt barske forhold og krævende miljøer.
Hielscher Ultrasonics er en ISO-certificeret virksomhed og lægger særlig vægt på ultralydsapparater med høj ydeevne, den nyeste teknologi og brugervenlighed. Hielschers ultralydsapparater er naturligvis CE-kompatible og opfylder kravene fra UL, CSA og RoHs.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:
| Batchvolumen | Flowhastighed | Anbefalede apparater |
|---|---|---|
| 0,5 til 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 til 500mL | 10 til 200mL/min | UP100H |
| 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 til 20L | 0,2 til 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 til 150L | 3 til 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 til 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | større | gruppe af UIP16000 |
Ofte stillede spørgsmål
Hvad er en sonikator?
En sonikator er et apparat, der bruger effektultralyd til at sætte partikler i en prøve i bevægelse, typisk i en væske. Denne ultralydsenergi med høj intensitet skaber hurtige trykændringer, som fører til dannelse og kollaps af små bobler, en proces kaldet kavitation. De resulterende mekaniske kræfter kan nedbryde celler, dispergere materialer eller homogenisere blandinger, hvilket gør sonikatorer nyttige inden for områder som biologi, kemi og materialevidenskab til opgaver som celledisruption, blanding, ekstraktion og emulgering. Derfor er sondesonikatorer en veletableret teknik til homogenisering, ekstraktion og vådformaling i laboratorie- og industriskala.
Hvorfor skal jeg bruge en sonikator?
Brug en sonikator, når du har brug for hurtig, ensartet energitilførsel til celledisruption, prøvehomogenisering og blanding af væsker og faste stoffer. Kontrollerede ultralydsbølger fremskynder processer fra cellelyse til dispergering af nanopartikler og emulgering. Med korrekt køling forbliver sonikering en metode med lav varmeudvikling, der hjælper med at bevare temperaturfølsomme materialer, hvilket gør den værdifuld i laboratorier og fremstilling.
Hielscher sonikatorer i forskning og videnskab
Nedenfor finder du et udvalg af videnskabelige artikler, hvor Hielschers sondesonikatorer anvendes i batch- og inlinedrift. Artiklerne spænder fra ultralydsekstraktion over dispergering til elektrokemi. Hvis du søger en bestemt anvendelse og tilhørende videnskabelige referencer, bedes du kontakte os.
- FactSheet UP400St – 400 Watts Powerful Probe-Type Sonicator
- FactSheet UIP1000hdT – 1000 Watts Powerful Sonicator for Bench-top and Industry
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- 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.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Effects of Ultrasound Technology on the Qualitative Properties of Italian Extra Virgin Olive Oil. Foods. 2021 Nov 22;10(11):2884.