فروپاشی اولتراسونیک: خیس کردن ، حل کردن ، پراکنده شدن
یکپارچه کننده های اولتراسونیک به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد برای مرطوب، پراکنده کردن و یا حل کردن ذرات و پودر به مایعات. مافوق صوت با کارایی بالا ایجاد نیروهای برشی شدید، که شکستن و خرد کردن سنگدانه ها، آگلومراها و ذرات اولیه به اندازه میکروسکوپی یا نانو. پردازش ذرات یکنواخت در میدان کاویتاسیون صوتی منجر به توزیع ذرات باریک و سطح ذرات یکنواخت می شود.
تجزیه کننده های اولتراسونیک و کاربردهای آنها
تجزیه کننده های مافوق صوت ارائه نیروهای برشی شدید، که ایجاد تاثیر مورد نیاز بر روی جامدات مانند ذرات، کریستال ها، و الیاف به مختل کردن آنها و شکستن آنها را به اندازه هدفمند، به عنوان مثال میکرون- یا نانو اندازه. هنگامی که در مقایسه با روش های تجزیه جایگزین مانند میکسرهای تیغه با برشی بالا، هموژنایزرهای فشار بالا، آسیاب های مهره، میکروسیال کننده ها و غیره، تجزیه کننده های اولتراسونیک برخی از مزایای عمده ای را ارائه می دهند.
مزایای تجزیه کننده های اولتراسونیک
- کاویتاسیون و برش با شدت بالا
- پردازش ذرات یکنواخت
- غلظت های جامد بالا
- بدون نازل / بدون گرفتگی
- بدون نیاز به محیط فرز (یعنی مهره)
- مقیاس پذیری خطی
- آسان & عملیات ایمن
- تمیز کردن آسان
- زمان- & انرژی کارآمد
راکتورهای جریان اولتراسونیک برای تولید صنعتی دوغاب نانوذرات.
تلاطم های بالا ایجاد شده توسط فراصوت افزایش انتقال جرم بین فازها و در نتیجه حل پودر و یا واکنش های شیمیایی ناهمگن. این باعث می شود که تجزیه کننده های اولتراسونیک ابزار ترجیحی برای تشدید فرآیندهایی مانند فرز، پراکنده، امولسیون سازی و حل کردن.
اطلاعات بیشتر در مورد تشدید اولتراسونیک از واکنش های شیمیایی (سونوشیمی)!
کاربردهای تجزیه کننده های اولتراسونیک
- فرز & سنگزنی
- deagglomeration & پراکندگی
- امولسیون سازی
- حل کردن پودرها
- بهبود انتقال جرم
- واکنش های سونوشیمیایی
تجزیه کننده های اولتراسونیک برای کاهش اندازه ذرات
تجزیه مافوق صوت برای کاهش اندازه ذرات و توزیع ذرات استفاده می شود، آیا این بدان معنی است که کاهش واقعی ذرات اولیه (به عنوان فرز نامیده می شود) و یا شکستن agglomerates (به عنوان deagglomeration / پراکندگی اشاره).
توزیع اندازه ذرات و تصاویر SEM از Mg2Si قبل و بعد از فرز اولتراسونیک (UM). (الف) توزیع اندازه ذرات؛ (ب) تصویر SEM قبل از فرز اولتراسونیک؛ (ج) تصویر SEM پس از فرز اولتراسونیک در 50٪ PVP-50٪ EtOH به مدت 2 ساعت.
منبع: مارکز-گارسیا و همکاران 2015
تجزیه کننده های اولتراسونیک برای فرز & سنگزنی
کاویتاسیون مافوق صوت تولید نیروهای برشی شدید و در نتیجه برخورد بین خاص مرتبط ایجاد می کند. مواد جامد موجود در دوغاب به عنوان محیط فرز عمل می کنند (قابل مقایسه با مهره ها یا مرواریدهای آسیاب مهره / مروارید): آنها توسط جریان های مایع حفره ای شتاب می گیرند که به راحتی به سرعت 180 متر بر ثانیه می رسند. هنگامی که ذرات با چنین سرعت عظیمی به یکدیگر برخورد می کنند، شکسته می شوند و به قطعات میکرون و نانو تبدیل می شوند. تجزیه کننده های اولتراسونیک حتی می توانند ذرات اولیه را بشکنند. راکتورهای سلول جریان اولتراسونیک از درمان یکنواخت تمام ذرات اطمینان حاصل می کنند تا فرز اولتراسونیک منجر به توزیع اندازه ذرات باریک شود.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فرز اولتراسونیک اینجا را کلیک کنید!
تجزیه کننده های اولتراسونیک برای Deagglomeration & پراکندگی
پارامترهای فرآیند اولتراسونیک را می توان بسیار دقیق کنترل، به طوری که تجزیه مافوق صوت می تواند ذرات اولیه آسیاب زمانی که دامنه بالا و فشار بالا اعمال می شود. از سوی دیگر، سیستم های تجزیه اولتراسونیک را می توان در دامنه های پایین تر و شرایط خفیف تر نیز کار کرد، به طوری که ساختار ذرات و سطح دست نخورده باقی می ماند، اما آگلومراها از هم جدا می شوند و ذرات منفرد به طور یکنواخت در دوغاب توزیع می شوند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد deagglomeration و پراکندگی اولتراسونیک اینجا را کلیک کنید!
تجزیه کننده های التراسونیک برای امولسیون
هنگامی که دو مایع غیر قابل اختلاط (به عنوان مثال، آب و روغن) فراصوت می شوند، حفره اولتراسونیک قطرات را مختل می کند – تولید قطرات بسیار کوچک از دو فاز غیر قابل اختلاط, که سپس با هم مخلوط می شوند. به عنوان تجزیه مافوق صوت به راحتی تولید قطرات نانو اندازه, امولسیون های اولتراسونیک تثبیت نمایشگاه ثبات طولانی مدت و ظاهر شفاف روشن.
برای مطالعه بیشتر در مورد نانو امولسیون مافوق صوت اینجا را کلیک کنید!
تجزیه کننده های اولتراسونیک برای حل کردن
تجزیه کننده های اولتراسونیک برای حل کردن پودر و قرص ها در یک روش سریع، آسان و ایمن استفاده می شود. کاویتاسیون التراسونیک تولید فرسایش سطح جامدات و حمل و نقل قطعات فرسایش یافته به مایع تولید در نتیجه یک راه حل همگن.
در صنعت داروسازی، حل کردن قرص ها یک کار روزانه است، به عنوان مثال برای اهداف تحلیلی. هنگامی که قرص ها در معرض یک محیط آبی قرار می گیرند، قرص در یک فرآیند بسیار وقت گیر به آرامی حل می شود. حتی با استفاده از همزن معمولی یا همزن تیغه، انحلال کامل قرص ها زمان بر باقی می ماند. حفره اولتراسونیک و نیروهای برشی فوق العاده شدید آن جدا ذرات از قرص و حمل و نقل آنها را به رقیق کننده، در نتیجه حفظ انتقال جرم بین سطح قرص و تازه و رقیق کننده اشباع نشده به طور مداوم در پیشرفت. این باعث می شود که حل اولتراسونیک یک فرآیند بسیار سریع و کارآمد باشد که به سرعت بخشیدن به انحلال دارو کمک می کند.
برای مطالعه بیشتر در مورد حل اولتراسونیک اینجا را کلیک کنید!
تجزیه کننده مکانیکی چگونه کار می کند؟
تجزیه کننده های آزمایشگاه اولتراسونیک از همان اصل مکانیکی استفاده می کنند که تجزیه کننده های صنعتی انجام می دهند. سیستم های اختلاط تجزیه کننده آگلومراها و سنگدانه ها را متلاشی می کنند، مواد جامد را حل می کنند یا ذرات جامد را در مخلوط های مایع پراکنده می کنند. تجزیه اولتراسونیک شامل یک پروب اولتراسونیک با شدت بالا در یک مخزن دسته ای و یا در یک راکتور سلول جریان در خط. پروب (sonotrode) از تجزیه مافوق صوت ارتعاش در مایع در فرکانس بسیار بالا و ایجاد حفره اولتراسونیک شدید در مایع. هر فروپاشی حباب کاویتاسیون منجر به نیروهای برشی قدرتمندی می شود که آگلومراها، سنگدانه ها و حتی ذرات اولیه را می شکند. همچنین، کاویتاسیون اولتراسونیک جریان حفره ای با سرعت بالا را با حداکثر 1000 کیلومتر در ساعت تولید می کند. جت های مایع حفره ای به آگلومراهای ذرات برخورد می کنند، دیواره های سلولی را پاره می کنند، انتقال مواد را در دوغاب بهبود می بخشند و جامدات را در سراسر حجم مایع پراکنده می کنند. در زمینه کاویتاسیون اولتراسونیک، فشارها به سرعت و به طور مکرر بین خلاء و تا 1000 بار متناوب می شوند. یک میکسر چرخشی با 4 تیغه میکسر باید با سرعت خیره کننده 300,000 دور در دقیقه کار کند تا به همان فرکانس چرخه های فشار متناوب دست یابد. میکسرهای چرخشی معمولی و میکسرهای روتور-استاتور به دلیل محدودیت سرعت، مقدار قابل توجهی کاویتاسیون ایجاد نمی کنند.
به سنتز از پایین به بالا نانوذرات علاقه دارید؟ – برای مطالعه بیشتر اینجا را کلیک کنید!
تجزیه کننده اولتراسونیک UIP2000hdT برای پراکندگی ذرات در راکتور فولاد ضد زنگ
تجزیه کننده های اولتراسونیک آزمایشگاهی
دستگاه های اولتراسونیک از نوع پروب ابزار بسیار مفیدی در هر آزمایشگاه هستند. پروب اولتراسونیک (همچنین به عنوان sonotrode شناخته شده) هندسه ساده و آسان برای تمیز کردن میله تیتانیوم است که زوج ارتعاشات مافوق صوت به یک مایع است. Hielscher باعث می شود پروب های اولتراسونیک و راهنمایی در طیف گسترده ای از اندازه. برای شایع ترین تجزیه مواد جامد در آزمایشگاه، پروب های اولتراسونیک با قطر نوک 3، 7، 14 یا 22 میلی متر بسیار مفید هستند. سایر اندازه های پروب و پروب های اولتراسونیک با اندازه سفارشی در دسترس هستند. دستگاه های اولتراسونیک معمولی برای تجزیه آزمایشگاهی از 100 تا 400 وات قدرت اولتراسونیک است.
تجزیه کننده های اولتراسونیک صنعتی
تجزیه کننده های صنعتی Hielscher پردازنده های اولتراسونیک با قدرت بالا هستند که برای تجزیه مداوم سنگین از جریان دوغاب بزرگ طراحی شده اند. این سیستم های صنعتی به راحتی می توانند غلظت های جامد بالا را تحمل کنند. پروب های اولتراسونیک صنعتی مجهز به فلنج هستند که می توانند در هر جهت بر روی مخازن فولادی، راکتورهای شیشه ای یا ظروف پلاستیکی نصب شوند. تحت فشار قرار دادن رگ فراصوت و یا سلول جریان کاویتاسیون صوتی و در نتیجه فرایند فراصوت را تشدید می کند. تجهیزات تجزیه صنعتی اولتراسونیک معمولی از 1000 تا 16000 وات قدرت اولتراسونیک در هر sonotrode متغیر است.
صنایع، که در آن تجزیه اولتراسونیک به طور گسترده ای یافت می شود:
- پراکنده، حل، مخلوط کردن فرمولاسیون های جامد و مایع
- علم مواد
- آماده سازی نمونه قبل از تجزیه و تحلیل
- کاربردهای نانوذرات
- کارکردهای ذرات
- واکنش های انتقال فاز
- تبلور / بارش
- فرآوری مواد غذایی
- صنعت کاغذ
- هضم زیست توده
چگونه می توان تجزیه کننده اولتراسونیک مناسب را بخریم؟
Hielscher اولتراسونیک تولید کننده طولانی مدت با تجربه از تجزیه مافوق صوت با کارایی بالا، که مورد استفاده قرار می گیرد برای پراکنده و شکستن ذرات و یا برای حل کردن پودر در مایعات. به عنوان رهبر بازار، Hielscher طراحی، تولید و توزیع تجزیه کننده های مافوق صوت و هموژنایزرها از آزمایشگاه و نیمکت بالا تا مقیاس کامل صنعتی.
ما به شما کمک می کنیم تا به سوالات زیر پاسخ دهید تا مناسب ترین تجزیه کننده اولتراسونیک را برای برنامه و نیازهای خود پیدا کنید:
- اپلیکیشن مورد نظر شما چیست؟
- حجم معمولی که باید پردازش شود چیست؟
- عوامل حیاتی این فرآیند چیست؟
- استانداردهای کیفی که باید به دست آید چیست؟
کارکنان آموزش دیده و با تجربه ما در مورد هر گونه سوال و مفهوم فرآیند شما به شما کمک خواهند کرد. Hielscher مافوق صوت ارائه می دهد مشاوره عمیق در فرآیندهای مافوق صوت برای کمک به مشتریان ما پیدا کردن دستگاه اولتراسونیک بهینه. اما خدمات Hielscher در اینجا به پایان نمی رسد، ما مشتریان را یا در امکانات خود و یا در آزمایشگاه فرآیند اولتراسونیک و مرکز فنی ما آموزش می دهیم تا به آنها در طول توسعه فرآیند، بهینه سازی و مقیاس بالا کمک کنیم.
شرکت Hielscher Ultrasonics
’ پردازنده های اولتراسونیک صنعتی به راحتی دامنه های بسیار بالایی را ارائه می دهند که برای شکستن ذرات سخت و آگلومراها یا پردازش دوغاب با غلظت جامد بالا مورد نیاز است. تجزیه کننده های صنعتی Hielscher را می توان با دامنه تا 200μm به طور مداوم در عملیات 24/7 اجرا کرد. برای دامنه های حتی بالاتر ، سونوترودهای اولتراسونیک سفارشی در دسترس هستند. لوازم جانبی بیشتر مانند شاخ تقویت کننده، سلول های جریان، راکتورهای فراصوت و تنظیمات گردش کامل به راحتی در دسترس هستند و اجازه می دهد تا سیستم اولتراسونیک خود را مشخص شده به نیازهای فرآیند خود را پیکربندی کنید.
تجزیه کننده های اولتراسونیک پیچیده و حل کننده
Hielscher اولتراسونیک تمرکز بر روی disintegrators با کارایی بالا با بالاترین کاربر پسند و دولت از هنر پیشرفت های فنی. این به این معنی است که استانداردهای تجزیه آزمایشگاه Hielscher انطباق بیشتر و بیشتر به هوش ماشین آلات صنعتی. کاربر می تواند مافوق صوت دیجیتال Hielscher را از طریق کنترل از راه دور مرورگر کنترل. نرم افزار ضبط خودکار داده ها تمام پارامترهای مهم اولتراسونیک مانند توان خالص، توان کل، دامنه، دما، فشار، زمان و تاریخ را به عنوان فایل CSV بر روی یک کارت SD داخلی می نویسد. علاوه بر این، تجزیه کننده اولتراسونیک را می توان به خاموش کردن خودکار پس از یک زمان تعیین شده و یا یک ورودی انرژی خاص و یا برنامه ضربان حالت های فراصوت برنامه ریزی شده است. سنسورهای دما و فشار قابل اتصال امکان ردیابی دقیق شرایط نمونه را فراهم می کنند. از آنجا که کنترل دما از مواد حساس به گرما یک عامل حیاتی برای کیفیت نتایج فرایند است, Hielscher ارائه می دهد راه حل های مختلف برای نگه داشتن دمای فرآیند در محدوده دمای هدف.
توابع پیچیده از مافوق صوت Hielscher اطمینان از بالاترین کنترل فرآیند، نتایج فراصوت قابل اعتماد و تکرار، کاربر پسند بودن و راحتی کار.
شرکت Hielscher Ultrasonics
’ پردازنده های اولتراسونیک صنعتی می توانند دامنه های بسیار بالایی را ارائه دهند. دامنه های تا 200 میکرومتر را می توان به راحتی به طور مداوم در عملیات 24/7 اجرا کرد. برای دامنه های حتی بالاتر ، سونوترودهای اولتراسونیک سفارشی در دسترس هستند. قابلیت اجرای چنین دامنه های بالا، مشتریان ما را قادر می سازد تا ذرات اولیه را به طور موثر به اندازه نانو آسیاب کنند. استحکام تجهیزات اولتراسونیک Hielscher را اجازه می دهد تا برای عملیات 24/7 در وظیفه سنگین و در محیط های خواستار.
اطلاعات بیشتر در مورد حل کننده اولتراسونیک و حل کننده!
کیفیت – ساخت آلمان
به عنوان یک کسب و کار خانوادگی و خانوادگی، Hielscher طول می کشد افتخار در کیفیت بالا از پردازنده های اولتراسونیک آن. همه ultrasonicators در دفتر مرکزی ما در Teltow در نزدیکی برلین، آلمان طراحی، تولید و آزمایش شده است. استحکام تجهیزات اولتراسونیک Hielscher را اجازه می دهد تا برای عملیات 24/7 در وظیفه سنگین و در محیط های خواستار.
شما می توانید تجزیه مافوق صوت Hielscher در تمام اندازه های مختلف خرید و محدوده قیمت ارائه می دهد ultrasonicator مقرون به صرفه مطابق با بودجه خود را. از تجزیه ذرات در ویال های آزمایشگاهی کوچک به تجزیه جریان مداوم دوغاب در تولید صنعتی، Hielscher مافوق صوت دارای یک تجزیه کننده مناسب برای شما! لطفا با ما تماس بگیرید – ما خوشحالیم که مناسب ترین اولتراسونیک را به شما توصیه می کنیم!
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
هموژنایزرهای اولتراسونیک با قدرت بالا از ازمایشگاه ها تا خلبان . . مقیاس.
ادبیات / منابع
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Renata Tomczak-Wandzel, Svetlana Ofverstrom, Regimantas Dauknys, Krystyna Mędrzycka (2011): Effect of Disintegration Pretreatment of Sewage Sludge for Enhanced Anaerobic Digestion. ENVIRONMENTAL ENGINEERING The 8th International Conference May 19–20, 2011, Vilnius, Lithuania.