Disolución: Disolventes de alto rendimiento

Los disolvedores ultrasónicos son potentes herramientas de mezclado utilizadas en diversas industrias para dispersar y homogeneizar lechadas polvo-líquido con una eficacia inigualable. A diferencia de los métodos de mezcla tradicionales, los disolvedores ultrasónicos utilizan ondas ultrasónicas de alta intensidad para crear una intensa cavitación y microturbulencias dentro del líquido. Estos efectos de cavitación y turbulencias conducen a una dispersión rápida y uniforme de las partículas. Por lo tanto, los disolvedores ultrasónicos son especialmente eficaces para romper aglomerados, reducir el tamaño de las partículas y lograr una distribución uniforme de los sólidos dentro del medio líquido. El resultado es una mezcla homogénea y finamente dispersa que cumple las estrictas normas de calidad de los procesos de fabricación modernos.

Disolución con ultrasonidos de potencia

Los disolvedores de Hielscher Ultrasonics utilizan las fuerzas mecánicas de la cavitación acústica para dispersar y desaglomerar polvos en una suspensión coloidal. Los disolvedores ultrasónicos se utilizan ampliamente en la industria de pinturas y pigmentos, donde el pigmento en polvo se dispersa en un aglutinante. Las intensas ondas ultrasónicas rompen los aglomerados en partículas primarias uniformes. Los ultrasonidos son una tecnología de disolución consolidada que se utiliza en la fabricación de pinturas, así como en la industria química, plástica y alimentaria.

 

La disolución es una de las muchas aplicaciones potentes de los ultrasonidos. El vídeo muestra la rápida disolución de Jellybabies en agua utilizando el Hielscher UP200St.

Disolución de gominolas en agua con el UP200St

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Los sistemas de ultrasonidos de alta potencia, como la SonoStation de Hielscher, son disolventes fiables para la producción de dispersiones y disoluciones sólidas.

SonoStation – Un sistema ultrasónico llave en mano compuesto por disolvedores ultrasónicos, depósito, bomba y agitador.

Aplicaciones de los disolventes ultrasónicos

  • Desaglomeración de polvos
  • Preparación de las salmueras
  • Soluciones saturadas y sobresaturadas
  • Disolución del azúcar en fórmulas alimentarias
  • Dispersión de pigmentos de pintura
  • Mezcla de reactivos
  • Disolución de comprimidos y cápsulas (prueba de liberación del fármaco)

 

El vídeo muestra la dispersión ultrasónica del color rojo utilizando el UP400St con una sonda S24d de 22 mm.

Dispersión ultrasónica del color rojo con el UP400St

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El disolvente ultrasónico – Principio de equipamiento y funcionamiento

El ultrasonicador UIP2000hdT es un homogeneizador móvil de techo para numerosas aplicaciones líquidas y sólido-líquidas.El núcleo de un sonicador de alto rendimiento para disolución consta de un generador de ultrasonidos y un transductor. El generador envía señales eléctricas al transductor, que las convierte en vibraciones mecánicas. El transductor está equipado con una sonda ultrasónica o sonotrodo, que es una varilla metálica fabricada habitualmente con una aleación de titanio de alta calidad. Las ondas ultrasónicas se introducen en el líquido a través del sonotrodo.
Mediante ultrasonidos de alta intensidad, un disolvedor ultrasónico crea cavitación acústica en líquidos y lodos, lo que produce una agitación intensa y elevadas fuerzas de cizallamiento. Estas fuerzas ultrasónicas o sonomecánicas facilitan la mezcla rápida y completa incluso de las combinaciones polvo-líquido más difíciles. La capacidad de conseguir una distribución de partículas a escala micrométrica y nanométrica, así como una dispersión uniforme, hace que los disolvedores ultrasónicos sean indispensables para las industrias que exigen una calidad de producto precisa y constante.
La versatilidad de los disolvedores ultrasónicos va más allá de la simple mezcla y dispersión. También pueden emplearse en otros procesos, como la emulsificación, la desintegración, la desgasificación y las reacciones sonoquímicas. Esta capacidad multifuncional convierte a los disolvedores ultrasónicos en un valioso activo en un amplio espectro de aplicaciones industriales, desde la formulación farmacéutica y la producción de cosméticos hasta la fabricación de especialidades químicas y materiales avanzados.

¿Cómo funciona un disolvente ultrasónico?

Los disolventes ultrasónicos aprovechan el poder de las ondas ultrasónicas de alta intensidad, que se definen como ondas sonoras de alta frecuencia por encima del rango audible de los seres humanos. Cuando las potentes ondas ultrasónicas se acoplan a un líquido, inducen una intensa cavitación acústica y microturbulencias dentro del medio líquido, facilitando la dispersión rápida y uniforme de las partículas. Las ondas ultrasónicas se transmiten a través del sonotrodo (también punta o sonda ultrasónica) como vibraciones mecánicas al medio líquido. A medida que las ondas ultrasónicas se propagan por el líquido, crean ciclos alternos de alta y baja presión. Durante el ciclo de baja presión, se forman diminutas burbujas de vacío o vacíos en el líquido. A lo largo de varios ciclos alternos de alta y baja presión, las burbujas de cavitación crecen hasta un punto en el que ya no pueden absorber más energía. Cuando las burbujas de cavitación han alcanzado su tamaño máximo, implosionan violentamente en un fenómeno conocido como cavitación. La implosión de estas burbujas de cavitación genera localmente una energía intensa extrema, que da lugar a microchorros, alto cizallamiento y microturbulencias que dispersan y desintegran los aglomerados y las partículas dentro del líquido. Los chorros de líquido aceleran las partículas dentro del medio para que choquen entre sí y se rompan en trozos pequeños.
La cavitación ultrasónica inducida por los disolventes ultrasónicos facilita la ruptura de aglomerados, la reducción del tamaño de las partículas y la distribución uniforme de los sólidos dentro del líquido. Este proceso da como resultado una mezcla finamente dispersa con mayor homogeneidad y estabilidad, que cumple los rigurosos requisitos de las aplicaciones científicas y de fabricación modernas. La capacidad de los disolvedores ultrasónicos para lograr una distribución de partículas a escala micrométrica y nanométrica y una dispersión uniforme los convierte en la opción preferida de las industrias que exigen una calidad de producto precisa y uniforme.

¿Para qué se utilizan los disolventes ultrasónicos?

La versatilidad y eficacia de los disolvedores ultrasónicos los convierten en equipos de procesamiento esenciales en una amplia gama de industrias y aplicaciones.
 

  • Para los fabricantes de pinturas y pigmentos, los disolvedores ultrasónicos son cruciales, ya que la molienda y dispersión de pigmentos asistida por ultrasonidos proporciona partículas de tamaño muy uniforme. Al mismo tiempo, los disolvedores ultrasónicos garantizan una distribución uniforme de las partículas dispersas en la formulación de la pintura. Dado que el tamaño y la distribución de las partículas son criterios de calidad innegociables para los lotes maestros de pigmentos y la formulación final de la pintura, los fabricantes de pinturas y pigmentos no renuncian a las ventajas de los disolventes ultrasónicos.
    Por las mismas razones, los sonicadores también están bien implantados en la fabricación de tintas y tintas ink-jet.
  • En la industria farmacéutica, los disolvedores ultrasónicos desempeñan un papel crucial en la formulación de suspensiones de fármacos, la preparación de sistemas liposomales de administración de fármacos y la producción de nanoemulsiones para formulaciones farmacéuticas. La capacidad de los disolventes ultrasónicos para lograr una reducción fina del tamaño de las partículas y una dispersión uniforme es especialmente beneficiosa para mejorar la biodisponibilidad y la estabilidad de los productos farmacéuticos.
  • En la industria cosmética, los disolvedores ultrasónicos se utilizan para crear emulsiones estables, dispersar pigmentos y nanopartículas en fórmulas para el cuidado de la piel y el maquillaje, extraer compuestos bioactivos y producir fragancias y mezclas de aceites esenciales de alta calidad. La acción de mezcla precisa y suave de los disolvedores ultrasónicos garantiza que los productos cosméticos mantengan la textura, el aspecto y el rendimiento deseados, cumpliendo las normas de calidad de los consumidores exigentes y las autoridades reguladoras.
  • Dentro del sector químico, los disolvedores por ultrasonidos contribuyen a la producción de especialidades químicas, adhesivos, revestimientos y catalizadores, donde lograr una dispersión uniforme y un control del tamaño de las partículas es fundamental para el rendimiento y la consistencia del producto. La capacidad de dispersar eficazmente polvos en disolventes, resinas o polímeros permite a los fabricantes de productos químicos optimizar sus procesos, reducir la aglomeración y mejorar la calidad y funcionalidad de sus productos finales.
  • La industria de la alimentación y las bebidas también se beneficia de los disolvedores ultrasónicos, ya que los utiliza para crear emulsiones estables, dispersar ingredientes funcionales y producir partículas de tamaño nanométrico para el enriquecimiento de alimentos y la encapsulación de sabores. Gracias a su capacidad para lograr una mezcla y dispersión precisas sin alterar las propiedades nutricionales o sensoriales de los productos alimentarios, los disolvedores ultrasónicos contribuyen al desarrollo de fórmulas alimentarias innovadoras y de alta calidad.

 
Además de los campos de aplicación mencionados, los disolvedores ultrasónicos se utilizan en nanotecnología, biotecnología, extracción botánica, remediación medioambiental y laboratorios de investigación, donde la necesidad de tecnologías de dispersión precisas y eficientes es primordial. Las diversas aplicaciones de los disolvedores ultrasónicos subrayan su importancia como herramientas indispensables para lograr un rendimiento óptimo de dispersión y mezcla en diversas industrias y disciplinas científicas.

Sistema industrial de ultrasonidos para procesos de disolución en línea.

Sistema industrial ultrasónico para procesos de disolución en línea, por ejemplo, dispersión uniforme de pigmentos en formulaciones de pintura.

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Disolvedores de alto rendimiento para cualquier volumen

Hielscher Ultrasonics está especializada en el diseño, la fabricación y la distribución mundial de disolvedores, homogeneizadores y mezcladores de alto cizallamiento fiables y de alta potencia, que utilizan ultrasonidos y cavitación ultrasónica/acústica para disolver, dispersar y desaglomerar polvos y partículas en productos uniformes, como formulaciones de pinturas, productos químicos, plásticos y alimentos. Los equipos de disolución Hielscher están disponibles desde dispositivos compactos de laboratorio por lotes hasta sistemas de flujo continuo totalmente industriales.
Más información sobre el mecanismo de disolución por ultrasonidos.

Máxima calidad – Diseñado & Fabricado en Alemania

Equipos industriales de ultrasonidos para disolver y dispersar sólidos en líquidos.El sofisticado hardware y el software inteligente de los ultrasonicadores Hielscher están diseñados para garantizar un procesamiento por ultrasonidos fiable, como la producción de soluciones (super)saturadas, formulaciones de pigmentos y nano-dispersiones con resultados reproducibles y de forma sencilla para el usuario.
Los sistemas de ultrasonidos de Hielscher se utilizan en todo el mundo en la producción de conocidos fabricantes de pinturas, productos químicos y alimentos. Demostrada su fiabilidad para la preparación con alta eficacia de dispersiones, suspensiones coloidales y soluciones de alta calidad, los ultrasonidos Hielscher no sólo se utilizan a escala de laboratorio, sino sobre todo en la producción industrial para aplicaciones de disolución. Gracias a su robustez y bajo mantenimiento, los procesadores por ultrasonidos Hielscher pueden instalarse, manejarse y supervisarse fácilmente.
Hielscher Ultrasonics en Teltow, Alemania, es una empresa familiar dirigida por sus propietarios. Hielscher Ultrasonics cuenta con la certificación ISO. Por supuesto, los ultrasonidos Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.

Protocolling automático de datos

Los ultrasonidos de Hielscher pueden controlarse a distancia mediante un navegador. Los parámetros de sonicación pueden supervisarse y ajustarse con precisión a los requisitos del proceso.Para cumplir las normas de producción (por ejemplo, cGMP), los procesos de producción deben supervisarse y registrarse detalladamente. Los disolvedores y homogeneizadores ultrasónicos digitales de Hielscher Ultrasonics disponen de un protocolling automático de datos. Gracias a esta función inteligente, todos los parámetros importantes del proceso, como la energía ultrasónica (energía total y neta), la temperatura, la presión, la hora y la fecha, se almacenan automáticamente en una tarjeta SD integrada en cuanto se enciende el dispositivo.
La supervisión del proceso y el registro de datos son importantes para la estandarización continua del proceso y la calidad del producto. Al acceder a los datos del proceso registrados automáticamente, puede revisar las ejecuciones de sonicación anteriores y evaluar el resultado.
Otra función de fácil manejo es el control remoto por navegador de nuestros sistemas ultrasónicos digitales. Mediante el control remoto por navegador, puede iniciar, detener, ajustar y supervisar su procesador ultrasónico a distancia desde cualquier lugar.
¿Desea obtener más información sobre las ventajas de la disolución y homogeneización por ultrasonidos? Póngase en contacto con nosotros para hablar de su proceso de disolución. Nuestro experimentado personal estará encantado de facilitarle más información sobre aplicaciones de disolución por ultrasonidos, mezcladores y homogeneizadores por ultrasonidos, ¡incluidos los precios!

¿Por qué Hielscher Ultrasonics?

  • ultrasonidos de alto rendimiento
  • tecnología punta
  • reproducibilidad / repetibilidad
  • fiabilidad & robustez
  • lote & en línea
  • para cualquier volumen
  • software inteligente
  • funciones inteligentes (por ejemplo, protocolling de datos)
  • facilidad de uso
  • bajo mantenimiento, fácil instalación
  • CIP (limpieza in situ) / SIP (esterilización in situ)

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
1 a 500 mL 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
15 a 150L De 3 a 15 l/min <<UIP6000hdT">a href="https://www.hielscher.com/uip6000hdt-6kw-high-performance-ultrasonicator.htm">UIP6000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Los homogeneizadores ultrasónicos de alto cizallamiento se utilizan en procesos de laboratorio, de sobremesa, piloto e industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores y disolvedores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsión y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.



Literatura / Referencias


Ultrasonidos de alto rendimiento La gama de productos de Hielscher cubre todo el espectro, desde el ultrasonicador compacto de laboratorio, pasando por las unidades de sobremesa, hasta los sistemas de ultrasonidos totalmente industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.


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