Υπερήχων σπηλαίωση σε υγρά

Υπερηχητικά κύματα υπερήχων υψηλής έντασης δημιουργούν ακουστική σπηλαίωση σε υγρά. Η σπηλαίωση προκαλεί ακραίες επιπτώσεις τοπικά, όπως πίδακες υγρού έως 1000km / hr, πιέσεις έως 2000 atm και θερμοκρασίες έως 5000 Kelvin. Αυτές οι υπερηχητικά παραγόμενες δυνάμεις χρησιμοποιούνται για πολλές εφαρμογές επεξεργασίας υγρών όπως ομογενοποίηση, διασπορά, γαλακτωματοποίηση, εκχύλιση, κυτταρική διαταραχή, καθώς και την εντατικοποίηση των χημικών αντιδράσεων.

Η αρχή λειτουργίας της υπερηχητικής σπηλαίωσης

Όταν sonicating υγρά σε υψηλές εντάσεις, τα ηχητικά κύματα που διαδίδουν στο υγρό μέσο να οδηγήσει σε εναλλασσόμενο υψηλής πίεσης (συμπίεση) και χαμηλής πίεσης (αραίωση) κύκλοι, με ποσοστά ανάλογα με τη συχνότητα. Κατά τη διάρκεια του κύκλου χαμηλής πίεσης, υψηλής έντασης κύματα υπερήχων δημιουργήσει μικρές φυσαλίδες κενού ή κενά στο υγρό. Όταν οι φυσαλίδες επίτευξη ενός όγκου κατά την οποία δεν μπορούν πλέον να απορροφήσουν την ενέργεια, που κατάρρευση βίαια κατά τη διάρκεια ενός κύκλου υψηλής πίεσης. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σπηλαίωσης. Κατά την κατάρρευση πολύ υψηλές θερμοκρασίες (περ. 5,000K) και πιέσεις (περ. 2,000atm) επιτυγχάνονται τοπικά. Η κατάρρευση της φούσκας σπηλαίωσης οδηγεί επίσης σε υγρή πίδακες έως 280m / s ταχύτητα.

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Οι ανιχνευτές υπερήχων χρησιμοποιούν τις δυνάμεις της ακουστικής σπηλαίωσης για να παρέχουν έντονη ανάμειξη και ομογενοποίηση. Οι ομογνησοποιητές υπερήχων χρησιμοποιούνται ευρέως για αποτελεσματική ανάμειξη, διασπορά, γαλακτωματοποίηση, εκχύλιση, απαέρωση και sonochemistry.

Υπερήχων τύπου καθετήρα όπως το UP400St χρησιμοποιήστε την αρχή λειτουργίας της ακουστικής σπηλαίωσης.

Ακουστική ή υπερηχητική σπηλαίωση: ανάπτυξη φυσαλίδων και κατάρρευση

Η ακουστική σπηλαίωση (που παράγεται από υπερήχους ισχύος) δημιουργεί τοπικά ακραίες συνθήκες, τις λεγόμενες ηχομηχανικές και ηχοχημικές επιδράσεις. Λόγω αυτών των επιδράσεων, υπερήχηση προωθεί χημικές αντιδράσεις που οδηγούν σε υψηλότερες αποδόσεις, ταχύτερη ταχύτητα αντίδρασης, νέες οδούς, και βελτιωμένη συνολική αποτελεσματικότητα.

 
 
 

Αυτό το βίντεο δείχνει το Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) που παράγουν ακουστική Σπηλαίωση στο νερό.

Υπερήχων Σπηλαίωση στο νερό χρησιμοποιώντας το UP400S

Μικρογραφία βίντεο

 

Βασικές εφαρμογές των υπερήχων χρησιμοποιώντας ακουστική σπηλαίωση

Καθετήρας-τύπου υπερήχων, επίσης γνωστή ως υπερήχων ανιχνευτές, παράγουν αποτελεσματικά έντονη ακουστική σπηλαίωση σε υγρά. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες εφαρμογές σε διαφορετικές βιομηχανίες. Μερικές από τις πιο σημαντικές εφαρμογές της ακουστικής σπηλαίωσης που παράγεται από υπερήχους τύπου καθετήρα περιλαμβάνουν:
 

Ισχυρό Υπερήχων σπηλαίωσης στο Hielscher Cascatοδηγούσε

Ισχυρό υπερήχων σπηλαίωση σε Hielscher υπερήχων Cascatrode

  1. Ομογενοποίηση: Υπερήχων ανιχνευτές μπορεί να δημιουργήσει έντονη σπηλαίωση, η οποία χαρακτηρίζεται ως ένα ενεργειακά πυκνό πεδίο των δυνάμεων δόνησης και διάτμησης. Αυτές οι δυνάμεις παρέχουν εξαιρετική ανάμειξη, ανάμειξη και μείωση μεγέθους σωματιδίων. Η ομογενοποίηση με υπερήχους παράγει ομοιόμορφα μικτά εναιωρήματα. Ως εκ τούτου, υπερήχηση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ομοιογενούς κολλοειδούς εναιωρήματος με στενές καμπύλες κατανομής.
  2. Διασπορά νανοσωματιδίων: Υπερήχων χρησιμοποιούνται για τη διασπορά, αποσυσσωμάτωση και υγρή άλεση νανοσωματιδίων. Τα κύματα υπερήχων χαμηλής συχνότητας μπορούν να δημιουργήσουν εντυπωσιακή σπηλαίωση, η οποία διασπά τα συσσωματώματα και μειώνει το μέγεθος των σωματιδίων. Συγκεκριμένα, η υψηλή διάτμηση των υγρών πίδακες επιταχύνει τα σωματίδια στο υγρό, τα οποία συγκρούονται μεταξύ τους (σύγκρουση μεταξύ σωματιδίων) έτσι ώστε τα σωματίδια κατά συνέπεια να σπάσουν και να διαβρωθούν. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ομοιόμορφη και σταθερή κατανομή των σωματιδίων που εμποδίζουν την καθίζηση. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της νανοτεχνολογίας, της επιστήμης των υλικών και των φαρμακευτικών προϊόντων.
  3. Γαλακτωματοποίηση και ανάμειξη: Οι υπερήχων τύπου καθετήρα χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία γαλακτωμάτων και την ανάμιξη υγρών. Η υπερηχητική ενέργεια προκαλεί σπηλαίωση, σχηματισμό και κατάρρευση μικροσκοπικών φυσαλίδων, η οποία δημιουργεί έντονες τοπικές δυνάμεις διάτμησης. Αυτή η διαδικασία βοηθά στη γαλακτωματοποίηση μη αναμίξιμων υγρών, παράγοντας σταθερά και λεπτά διασκορπισμένα γαλακτώματα.
  4. Εξαγωγή: Λόγω των δυνάμεων διάτμησης σπηλαίωσης, οι υπερήχων είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικοί στη διατάραξη των κυτταρικών δομών και στη βελτίωση της μεταφοράς μάζας μεταξύ στερεού και υγρού. Ως εκ τούτου, υπερήχων εκχύλιση χρησιμοποιείται ευρέως για την απελευθέρωση ενδοκυτταρικό υλικό, όπως βιοδραστικές ενώσεις για την παραγωγή υψηλής ποιότητας βοτανικά εκχυλίσματα.
  5. Απαέρωση και απαέρωση: Οι υπερήχων τύπου καθετήρα χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση φυσαλίδων αερίου ή διαλυμένων αερίων από υγρά. Η εφαρμογή της υπερηχητικής σπηλαίωσης προάγει τη συσσωμάτωση των φυσαλίδων αερίου έτσι ώστε να αναπτύσσονται και να επιπλέουν στην κορυφή του υγρού. Υπερήχων σπηλαίωση καθιστά απαέρωση μια γρήγορη και αποτελεσματική διαδικασία. Αυτό είναι πολύτιμο σε διάφορες βιομηχανίες, όπως σε χρώματα, υδραυλικά υγρά ή επεξεργασία τροφίμων και ποτών, όπου η παρουσία αερίων μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την ποιότητα και τη σταθερότητα του προϊόντος.
  6. Ηχοκατάλυση: Υπερήχων ανιχνευτές μπορεί να χρησιμοποιηθεί για sonocatalysis, μια διαδικασία που συνδυάζει ακουστική σπηλαίωση με καταλύτες για την ενίσχυση των χημικών αντιδράσεων. Η σπηλαίωση που παράγεται από υπερηχητικά κύματα βελτιώνει τη μεταφορά μάζας, αυξάνει τους ρυθμούς αντίδρασης και προάγει την παραγωγή ελεύθερων ριζών, οδηγώντας σε πιο αποτελεσματικούς και επιλεκτικούς χημικούς μετασχηματισμούς.
  7. Προετοιμασία δείγματος: Οι υπερήχων τύπου καθετήρα χρησιμοποιούνται συνήθως σε εργαστήρια για την προετοιμασία δειγμάτων. Χρησιμοποιούνται για την ομογενοποίηση, τη διάσπαση και την εξαγωγή βιολογικών δειγμάτων, όπως κύτταρα, ιστούς και ιούς. Η υπερηχητική ενέργεια που παράγεται από τον καθετήρα διαταράσσει τις κυτταρικές μεμβράνες, απελευθερώνοντας κυτταρικό περιεχόμενο και διευκολύνοντας την περαιτέρω ανάλυση.
  8. Αποσύνθεση και κυτταρική διαταραχή: Οι υπερήχων τύπου καθετήρα χρησιμοποιούνται για να αποσυνθέσουν και να διαταράξουν τα κύτταρα και τους ιστούς για διάφορους σκοπούς, όπως η εκχύλιση ενδοκυτταρικών συστατικών, η μικροβιακή αδρανοποίηση ή η προετοιμασία δείγματος για ανάλυση. Τα υψηλής έντασης υπερηχητικά κύματα και η έτσι παραγόμενη σπηλαίωση προκαλούν μηχανική καταπόνηση και δυνάμεις διάτμησης, με αποτέλεσμα την αποσύνθεση των κυτταρικών δομών. Στη βιολογική έρευνα και την ιατρική διάγνωση, οι υπερήχων τύπου καθετήρα χρησιμοποιούνται για την κυτταρική λύση, τη διαδικασία θραύσης ανοικτών κυττάρων για την απελευθέρωση των ενδοκυτταρικών συστατικών τους. Υπερήχων ενέργεια διαταράσσει κυτταρικά τοιχώματα, μεμβράνες, και οργανίδια, επιτρέποντας την εκχύλιση των πρωτεϊνών, DNA, RNA, και άλλα κυτταρικά συστατικά.

 
Αυτές είναι μερικές από τις βασικές εφαρμογές των υπερήχων τύπου καθετήρα, αλλά η τεχνολογία έχει ένα ακόμη ευρύτερο φάσμα άλλων χρήσεων, συμπεριλαμβανομένης της sonochemistry, μείωση μεγέθους σωματιδίων (υγρή άλεση), σύνθεση σωματιδίων από κάτω προς τα πάνω και sono-σύνθεση χημικών ουσιών και υλικών σε διάφορες βιομηχανίες όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα, η επεξεργασία τροφίμων, η βιοτεχνολογία και οι περιβαλλοντικές επιστήμες.

 

Υπερηχητική απολέπιση γραφενίου στο νερό

Μια ακολουθία υψηλής ταχύτητας (από το a έως το f) πλαισίων που απεικονίζουν τη sono-μηχανική απολέπιση μιας νιφάδας γραφίτη στο νερό χρησιμοποιώντας το UP200S, ένα 200W ultrasonicator με 3-mm sonotrode. Τα βέλη δείχνουν τη θέση της διάσπασης σωματιδίων με φυσαλίδες σπηλαίωσης που διεισδύουν στη διάσπαση.
© Tyurnina κ.ά. 2020

Ακουστική σπηλαίωση όπως φαίνεται εδώ στο Hielscher υπερήχων UIP1500hdT χρησιμοποιείται για την έναρξη και την προώθηση χημικών αντιδράσεων. Υπερήχων σπηλαίωση σε Hielscher UIP1500hdT (1500W) υπερήχων για sonochemical αντιδράσεις.

Υπερηχητική σπηλαίωση στον καθετήρα κασκατρόδη του υπερηχητικού UIP1000hdT (1000 watt, 20kHz) σε γυάλινο αντιδραστήρα.

Βίντεο ακουστικής σπηλαίωσης σε υγρό

Το παρακάτω βίντεο δείχνει ακουστική σπηλαίωση στον καταρράκτη του υπερηχητικού UIP1000hdT σε μια γυάλινη στήλη γεμάτη νερό. Η γυάλινη στήλη φωτίζεται από το κάτω μέρος με κόκκινο φως προκειμένου να βελτιωθεί η απεικόνιση των φυσαλίδων σπηλαίωσης.

Αυτό το βίντεο δείχνει υπερήχων / ακουστική σπηλαίωση στο νερό - που παράγεται από το Hielscher UIP1000. Υπερήχων σπηλαίωση χρησιμοποιείται για πολλές υγρές εφαρμογές όπως ομογενοποίηση, διασπορά, γαλακτωματοποίηση, εκχύλιση, απαέρωση και sonochemical αντιδράσεις.

Υπερήχων Σπηλαίωση σε υγρά που χρησιμοποιούν το UIP1000

Μικρογραφία βίντεο

 

Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες

Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα για να ζητήσετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τους επεξεργαστές υπερήχων για τη δημιουργία ακουστικής σπηλαίωσης, εφαρμογές και τιμές. Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας μαζί σας και να σας προσφέρουμε ένα σύστημα σπηλαίωσης υπερήχων που ικανοποιεί τις απαιτήσεις σας!









Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.


Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας:

Μαζική Όγκος Ρυθμός ροής Προτεινόμενες συσκευές
1 έως 500mL 10 έως 200 ml / λεπτό UP100H
10 έως 2000mL 20 έως 400mL / λεπτό Uf200 ः t, UP400St
0.1 έως 20 λίτρα 0.2 έως 4 λίτρα / λεπτό UIP2000hdT
10 έως 100L 2 έως 10 λίτρα / λεπτό UIP4000hdT
μ.δ. 10 έως 100 λίτρα / λεπτό UIP16000
μ.δ. μεγαλύτερος σύμπλεγμα UIP16000
Υπερήχων ομογενοποιητές υψηλής διάτμησης χρησιμοποιούνται σε εργαστήριο, πάγκο-κορυφή, πιλοτική και βιομηχανική επεξεργασία.

Hielscher Υπερήχων κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για την ανάμειξη εφαρμογών, διασποράς, γαλακτωματοποίηση και εκχύλιση σε εργαστήριο, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.



Λογοτεχνία / Αναφορές


Υψηλής απόδοσης υπερήχους! Η γκάμα προϊόντων hielscher καλύπτει όλο το φάσμα από το συμπαγές εργαστήριο υπερήχων πάνω από πάγκο-κορυφαίες μονάδες σε πλήρως βιομηχανικά συστήματα υπερήχων.

Hielscher υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από Εργαστήριο προς την βιομηχανικό μέγεθος.


Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας.

Ας έρθουμε σε επαφή.