هموژنایزرهای اولتراسونیک برای آزمایشگاه، پایلوت و فرآوری صنعتی
هموژنایزرهای اولتراسونیک ابزار قدرتمندی برای مخلوط کردن و همگن کردن سوسپانسیون جامد و مایع و مایع هستند. همگن سازی اولتراسونیک یک فرآیند مکانیکی برای کاهش ذرات در مایع است به طوری که آنها به طور یکنواخت کوچک و به طور مساوی توزیع می شوند. Hielscher ارائه می دهد هموژنایزرهای اولتراسونیک قدرتمند برای کاربرد در آزمایشگاه و مقیاس تولید.
هموژنیزرهای التراسونیک برای اختلاط، پخش، امولسیونسازی و کاهش اندازه ذرات قابل اعتماد
هموژنیزرهای التراسونیک هایلشر، کاویتاسیون قدرتمند و قابل کنترل را برای تولید مخلوطهای یکنواخت، پراکندگیهای ریز، امولسیونهای پایدار، نانوامولسیونها، تجزیه سلولی و کاهش اندازه ذرات فراهم میکنند. از نمونههای کوچک آزمایشگاهی تا تولید صنعتی مداوم، سونیکاتورهای هایلشر نتایج هموژنیزاسیون قابل تکرار را برای پژوهش، توسعه محصول و تولید ارائه میدهند.
چه نیاز داشته باشید میلیلیترها را در آزمایشگاه پردازش کنید، یک فرمولبندی را در مقیاس پایلوت بهینه کنید، یا تولید خطی با ظرفیت بالا را انجام دهید، Hielscher هموژنایزرهای اولتراسونیک با کنترل دقیق دامنه، زمان، دما، فشار و ورودی انرژی ارائه میدهد. این باعث میشود هموژنیزاسیون اولتراسونیک جایگزینی مقیاسپذیر، قابل تکرار و کارآمد برای میکسرهای روتور-استاتور، آسیابهای مهرهای و هموژنایزرهای با فشار بالا باشد.
چرا باید یک هموژنایزر اولتراسونیک را انتخاب کنید:
- هموژنیزاسیون قدرتمند: ایجاد پراکندگیهای ریز، امولسیونها، نانو امولسیونها و سوسپانسیونهای یکنواخت.
- کنترل دقیق فرآیند: تنظیم دامنه، توان، زمان، دما و فشار برای نتایج قابل تکرار.
- از آزمایشگاه تا مقیاس صنعتی: Process small samples, large batches, or continuous flow streams.
- Works with demanding materials: Suitable for abrasive particles, high-solid suspensions, fibrous materials, viscous liquids, and complex formulations.
- عملیات دسته ای و خطی: Use open vessels, beakers, reactors, or flow-through cells.
- Low maintenance design: Simple sonotrode and flow-cell geometries reduce cleaning effort and wear.
- Built for 24/7 operation: Industrial ultrasonic systems are designed for heavy-duty continuous processing.
Tell us your processing volume, target particle or droplet size, viscosity, solid content, and required throughput. We will recommend the most suitable laboratory, pilot, or industrial sonicator.
هموژنایزر التراسونیک UIP1000hdT، یک فراصوت قدرتمند 1000 وات for nano-dispersions and -emulsions
کاربردها و تاثیر هموژنایزرهای اولتراسونیک
هموژنایزرهای اولتراسونیک میکسرهای قدرتمند و قابل اعتماد هستند که در آزمایشگاه و صنعت برای کاربردهای متعدد استفاده می شوند.
هموژنایزر اولتراسونیک را می توان برای کاربردهای مختلف استفاده کرد، از جمله:
- همگن: هموژنایزرهای مافوق صوت می توانند نمونه ها را برای ایجاد مخلوط های یکنواخت و سازگار همگن کنند.
- پراکندگی: هموژنایزرهای اولتراسونیک را می توان برای پراکنده کردن ذرات جامد در مایعات برای ایجاد سوسپانسیون پایدار استفاده کرد. فراصوت فوق العاده کارآمد در ایجاد نانو پراکندگی است.
- امولسیون سازی: هموژنایزرهای اولتراسونیک را می توان برای ایجاد امولسیون ها و نانوامولسیون های پایدار با شکستن و پراکنده کردن مایعات غیر قابل اختلاط مانند روغن و آب استفاده کرد.
- اختلال سلولی: هموژنایزرهای مافوق صوت می توانند سلول های باز را برای استخراج اجزای داخل سلولی مانند پروتئین ها ، اسیدهای نوکلئیک ، آنزیم ها و متابولیت ها شکسته کنند.
- گاززدایی: هموژنایزرهای اولتراسونیک را می توان برای حذف گازهای محلول از مایعات مانند گاززدایی حلال های HPLC یا مایعات خنک کننده استفاده کرد.
- واکنش های شیمیایی با کمک اولتراسونیک: هموژنایزرهای اولتراسونیک همچنین می توانند برای واکنش های شیمیایی به کمک فراصوت مانند سنتز سونوشیمیایی، کاتالیز یا تخریب استفاده شوند.
به طور کلی، هموژنایزرهای اولتراسونیک ابزاری همه کاره هستند که می توانند برای طیف گسترده ای از کاربردها در تحقیق، توسعه و فرآیندهای صنعتی استفاده شوند.
سونیکاتور صنعتی UIP4000hdT with flow cells for continuous inline production
سونوگرافی قدرت برای کاهش اندازه ذرات:
هنگامی که هموگیزرهای اولتراسونیک برای کاربردهایی مانند مخلوط کردن، پراکندگی و امولسیون استفاده می شوند، هدف این است که ذرات کوچک یا قطرات را در مایع یا دوغاب کاهش دهند تا یکنواختی و ثبات مخلوط را بهبود بخشند. این ذرات (فاز پراکنده) می توانند جامد یا مایع باشند. کاهش قطر متوسط ذرات باعث افزایش تعداد ذرات منفرد می شود. این امر منجر به کاهش میانگین فاصله ذرات و افزایش سطح ذرات می شود. این نمودار همبستگی بین قطر ذرات منفرد و مساحت کل سطح را نشان می دهد. مساحت سطح و میانگین فاصله ذرات می تواند بر رئولوژی مایع تأثیر بگذارد.
اگر بین ذرات و مایع تفاوت در وزن مخصوص وجود داشته باشد ، همگنی مخلوط می تواند بر پایداری پراکندگی تأثیر بگذارد. اگر اندازه ذرات برای اکثر ذرات مشابه باشد، تمایل به تجمع در هنگام ته نشینی یا بالا آمدن کاهش می یابد، زیرا ذرات مشابه سرعت صعود یا ته نشینی مشابهی دارند.
پراکندگی مافوق صوت نشان می دهد توزیع یکنواخت اندازه ذرات با ذرات همگن کاهش می یابد. منحنی ها توزیع ذرات سیلیس را قبل از سونوگرافی (منحنی سبز) و پس از پراکندگی اولتراسونیک (منحنی قرمز) نشان می دهند.
هموژنایزرهای اولتراسونیک در مقابل فشار بالا
High-pressure homogenizers force liquid through a homogenizing valve at very high pressure. This can work well for soft particles or droplets, such as fat globules in milk. However, the current page notes that high-pressure homogenizers can be limited when processing hard, abrasive, fibrous, or stringy materials because high liquid speeds and small valve orifices cause wear and reduce pump or valve lifetime.
هموژنایزرهای اولتراسوند بهگونهای متفاوت کار میکنند. به جای فشار دادن ماده از طریق یک سوراخ کوچک شیر، آنها انرژی مکانیکی را از طریق یک سونوترود لرزان به مایع وارد میکنند. این کار حفرهزایی را مستقیماً در محیط فرآیند ایجاد میکند.
مزایای استفاده از هموژنایزرهای اولتراسونیک
- هیچ سوراخ کوچک شیری که بهراحتی مسدود شود وجود ندارد
- مناسب برای مواد ساینده و الیافی
- تنظیم آسان شدت فرآیند
- گزینههای پردازش دستهای و پیوسته
- تعداد کم قطعات مرطوب و متحرک
- تجزیه خوشههای ذرات و کاهش اندازه قطرات بهطور مؤثر
- مقیاسپذیری قوی از آزمایشهای آزمایشگاهی تا تولید
هموژنایزرهای اولتراسوند برای مقیاس آزمایشگاهی، پایلوت و صنعتی
هیلشر هموژنیزرهای اولتراسونیک را برای حجمها و توانهای پردازشی مختلف ارائه میدهد. هموژنیزرهای اولتراسونیک آزمایشگاهی برای آمادهسازی نمونههای کوچک، آزمایش فرمولاسیون، پردازش نمونههای بیولوژیکی و R استفاده میشوند.&D. اولتراسونیکاتورهای پایلوت و صنعتی برای توسعه فرآیند، افزایش مقیاس، تولید و پردازش خطی مداوم استفاده میشوند.
صفحه فعلی دامنه گستردهای را ارائه میدهد: هموژنایزرهای التراسونیک آزمایشگاهی میتوانند حجمهایی در حدود 1.5 میلیلیتر تا 5 لیتر را پردازش کنند، در حالی که هموژنایزرهای التراسونیک صنعتی میتوانند دستههایی در حدود 0.5 تا 2000 لیتر یا نرخ جریانهایی از 0.1 لیتر تا 20 متر مکعب در ساعت را پردازش کنند.
| کلاس هموژنایزر | بهترین برای | کاربردهای معمول |
|---|---|---|
| هموژنایزرهای آزمایشگاهی | سونیکاتورها با پروب فشرده برای نمونههای کوچک، کارهای آزمایشگاهی، R&D، و توسعه فرمولاسیون. | تهیه نمونه، تخریب سلول، استخراج DNA، RNA و پروتئین، امولسیونهای دسته کوچک، پراکندگی نانوذرات، بررسی فرمولاسیون و تست امکانسنجی. |
| هموژنایزرهای مقیاس پایلوت | سیستمهای پایلوت برای توسعه فرآیند، مطالعات افزایش مقیاس، بهینهسازی پارامترها و تولید دسته آزمایشی. | بهینهسازی دامنه، ورودی انرژی، زمان و دما، توسعه پارامترهای افزایش مقیاس، تست جریان مداوم، تولید دسته آزمایشی و اعتبارسنجی اقتصادی فرآیند. |
| هموژنایزرهای صنعتی | سیستمهای اولتراسونیک صنعتی برای پردازش در مقیاس بزرگ، تولید مداوم و تولید با توان بالا. | تولید مداوم، همگنسازی دستههای بزرگ، پراکندگی با حجم بالا، امولسیفیکاسیون خطی، آسیاب مرطوب، افزایش شدت فرآیند و تولید ۲۴/۷. |
انتخاب هموژنایزر اولتراسوند مناسب
بهترین هموژنایزر اولتراسوند به هدف فرآیند و خصوصیات مواد بستگی دارد. برای توصیه تجهیزات قابل اعتماد، پارامترهای زیر را در نظر بگیرید:
- حجم نمونه یا بچ
- نرخ جریان پیوسته
- ویسکوزیته مایع
- محتوای جامد
- سختی ذرات
- اندازه اولیه ذره یا قطره
- اندازه هدف ذره یا قطره
- حساسیت دما
- زمان پردازش مورد نیاز
- نیاز به خنکسازی یا کنترل فشار
- عملیات بچ، گردش مجدد، یا عبور تکمرحلهای خطی
- نیازمندیهای تمیزکاری و سازگاری مواد
ما میتوانیم یک هموژنایزر التراسونیک مناسب، سونوترد، بوستر، سلول جریان و سیستم خنککننده بر اساس این پارامترهای فرآیندی پیشنهاد دهیم.
چرا یک هموژنایزر التراسونیک هایلشر بخریم؟
هموژنایزرهای التراسونیک هایلشر برای کاویتاسیون قابل اعتماد، کنترل فرآیند تکرارپذیر و عمر سرویس طولانی طراحی شدهاند. این سیستمها برای استفاده در آزمایشگاهها، سایتهای پایلوت و محیطهای صنعتی طراحی شدهاند.
صفحه موجود بیان میکند که اولتراسونیکاتورهای هیلشِر دارای کنترل دامنه هستند، به این معنی که دامنه انتخاب شده تحت شرایط عملیاتی حفظ میشود. همچنین تاکید میکند که پارامترهای سونیکیشن یکسان، از نتایج یکنواخت و قابل تکرار حمایت میکنند که این برای کیفیت محصول و افزایش مقیاس مهم است.
مزایای سونیکیتور Hielscher:
- پردازندههای اولتراسونیک با عملکرد بالا از آزمایشگاه تا مقیاس صنعتی
- کنترل دامنه دقیق
- قدرت، زمان، دما و فشار قابل تنظیم
- پردازش دسته ای و درون خطی
- سونوترودها و سلولهای جریان مقاوم
- تعداد کمی قطعه مرطوب شده و تمیز کردن آسان
- مناسب برای مواد ساینده، الیافی و با محتوای جامد بالا
- سیستمهای صنعتی برای عملکرد 24/7
- مشاوره فرآیند و پشتیبانی کاربردی
- کیفیت طراحی و ساخت آلمانی
جدول زیر، توصیههای کلی درباره دستگاهها را بسته به حجم بچ یا نرخ جریان که باید پردازش شود، نشان میدهد. برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره هر هموژنیزر اولتراسونیک، روی مدل سونیکاتور کلیک کنید.
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 0.5 تا 1.5 میلی لیتر | ن.ا. | VialTweeter(ویال گروهی) |
| 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 |
| 15 تا 150 لیتر | 3 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
هموژنایزرهای بافت اولتراسونیک
علاوه بر آماده سازی پراکندگی و امولسیون، هموژنایزرهای مافوق صوت به طور محکم در بیوتکنولوژی، زیست شناسی سلولی و مولکولی، و علوم زیستی برای لیز سلولی و تفریق، اختلال بافت، استخراج ترکیبات داخل سلولی و همچنین برش DNA، RNA و کروماتین تثبیت شده است. هموژنایزرهای اولتراسونیک برای آماده سازی نمونه از حجم کوچک (0،1 میلی لیتر) تا حجم بسیار زیادی برای فرآیندهای صنعتی (به عنوان مثال استخراج ترکیبات فعال زیستی برای تولید مکمل) در دسترس هستند.
به منظور مختل کردن بافت با هموژنایزر اولتراسونیک ، از محلول بافر ایزوتونیک برای جلوگیری از آسیب اسمزی استفاده می شود. هموژنایزرهای مافوق صوت Hielscher با یک سنسور دما و تنظیم کنترل دما همراه هستند که اجازه می دهد تا نمونه ها را در یک محدوده دما به خوبی کنترل کنید.
برای اطلاعات بیشتر در مورد هموژنایزرهای بافت اولتراسونیک ، اینجا را کلیک کنید!
پرسشهای متداول: هموژنیزرهای اولتراسونیک
هموژنیزر اولتراسونیک چیست؟
هموژنیزر اولتراسونیک یک دستگاه اولتراسوند پرقدرت است که برای مخلوط کردن، پخش کردن، امولسیون کردن، شکستن تجمع ذرات، مختل کردن یا کاهش اندازه ذرات و قطرات در مایعات استفاده میشود. این دستگاه از یک پروب ارتعاشی برای ایجاد کاویتاسیون صوتی در مایع استفاده میکند.
هموژنیزاسیون اولتراسونیک چگونه کار میکند؟
هموژنیزاسیون اولتراسونیک با کاویتاسیون صوتی عمل میکند. فراصوت با شدت بالا حبابهای میکروسکوپی ایجاد میکند که به شدت فرو میریزند. این عمل نیروهای برشی، تلاطم و برخورد ذرات را ایجاد میکند که اندازه ذرات یا قطرات را کاهش داده و یکنواختی مخلوط را بهبود میبخشد.
هموژنیزر اولتراسونیک برای چه استفاده میشود؟
هموژنیزرهای اولتراسونیک برای پراکندگی، امولسیفیکاسیون، نانوامولسیفیکاسیون، آسیاب مرطوب، کاهش اندازه ذرات، لیز سلولی، تخریب بافت، حذف گاز، استخراج و واکنشهای سونوشیمیایی استفاده میشوند.
تفاوت بین هموژنیزر اولتراسونیک و سونویکاتور پروبدار چیست؟
این اصطلاحات اغلب برای همان نوع تجهیزات به کار میروند. سونویکاتور پروبدار یک هموژنیزر اولتراسونیک است که فراصوت را به طور مستقیم از طریق یک پروب یا سونوتروود به مایع منتقل میکند.
آیا هموژنایزرهای اولتراسوند میتوانند نانوامولسیون بسازند؟
بله. هموژنایزرهای اولتراسوند به طور گستردهای برای تولید امولسیونهای ریز و نانوامولسیونها با کاهش اندازه قطرات و بهبود توزیع قطرات در سیستمهای روغن-آب یا آب-روغن استفاده میشوند.
آیا هموژنایزرهای اولتراسوند میتوانند نانوذرات را پراکنده کنند؟
بله. هموژنایزرهای اولتراسوند بسیار مؤثر برای پراکنده کردن نانوذرات و شکستن تجمع ذرات در مایعات هستند. آنها برای موادی مانند سیلیکا، رنگدانهها، گرافیت، گرافن، نانو لولههای کربنی، اکسیدهای فلزی، سرامیکها و کاتالیستها استفاده میشوند.
آیا هموژنایزرهای اولتراسوند برای مواد ساینده مناسب هستند؟
بله. هموژنیزرهای اولتراسونیک برای بسیاری از ذرات ساینده یا سخت مناسب هستند زیرا آنها به دریچههای کوچک فشار بالا مانند هموژنیزرهای فشار قوی وابسته نیستند. صفحه فعلی Hielscher به طور خاص مواد سایندهای مانند رنگدانهها، محیطهای پرداخت و اکسیدهای فلزی را به عنوان چالشبرانگیز برای هموژنیزرهای فشار بالا معرفی میکند.
آیا هموژنیزرهای اولتراسونیک میتوانند مایعات غلیظ را پردازش کنند؟
بله. هموژنیزرهای اولتراسونیک میتوانند بسیاری از مایعات و دوغابهای غلیظ را پردازش کنند. پیکربندی بهینه به ویسکوزیته، هندسه ظرف، نرخ جریان، اندازه سونوترد و نیازهای خنکسازی بستگی دارد.
آیا هموژنسازی اولتراسونیک قابل افزایش مقیاس است؟
بله. همگنسازی اولتراسوندی میتواند از آزمایشهای آزمایشگاهی به تولید پایلوت و صنعتی مقیاسبندی شود. شرکت Hielscher همگنکنندههای اولتراسوندی برای حجمهای نمونه کوچک، دستههای بزرگ و پردازش پیوسته خطی ارائه میدهد.
چه پارامترهایی همگنسازی اولتراسوندی را کنترل میکنند؟
پارامترهای مهم شامل دامنه، زمان سونیکاسیون، ورودی انرژی، دما، فشار، حجم مایع، نرخ جریان، ویسکوزیته، غلظت ذرات و هندسه سونوترود میباشند.
آیا همگنسازی اولتراسوندی قابل تکرار است؟
بله، زمانی که پارامترهای فرآیند کنترل شوند. همگنکنندههای اولتراسوندی Hielscher کنترل شده بر اساس دامنه هستند، که شرایط سونیکاسیون تکرارپذیر و نتایج یکنواخت را پشتیبانی میکنند.
چه همگنکننده اولتراسوندی Hielscher باید انتخاب کنم؟
مدل مناسب بستگی به حجم نمونه، نرخ جریان، ویسکوزیته، غلظت جامد، اندازه ذره یا قطره هدف و اینکه فرآیند دستهای است یا خطی دارد. کاربران آزمایشگاهی معمولاً اولتراسونیکهای جمعوجور را انتخاب میکنند، در حالی که کاربران صنعتی سیستمهای با توان بالا با سلولهای جریان یا راکتورها را انتخاب میکنند.
ادبیات / منابع
-
1000hd
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment ; Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- 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.
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.
7 هموژنایزر اولتراسونیک UIP1000hdT (۷ واحد ۱ کیلووات توان اولتراسونیک) به صورت خوشهای برای پردازش صنعتی با ظرفیت بالا نصب شده است
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.