Ultrasons et sondes pour le traitement des liquides

Les ultrasons Hielscher sont utilisés pour les échantillons de laboratoire, le traitement à l'échelle pilote ou la production à grande échelle. Ils comprennent des processeurs à ultrasons et des sondes pour l'ultrasonisation de n'importe quel volume de liquide, de quelques microlitres à des centaines de mètres cubes par heure. Hielscher Ultrasonics fournit à la recherche et à l'industrie des ultrasons de haute performance et des équipements ultrasonores de haute intensité connexes.

Dans le laboratoire et dans un traitement à grande échelle - Hielscher offre le dispositif à ultrasons approprié.La nécessité de traiter les liquides par cavitation ultrasonique se présente sous différentes formes : Échantillons de tissus dans de petits flacons, échantillons de peinture en boîte, lots de réacteurs ou flux continu de matériaux. Hielscher propose des appareils à ultrasons pour tous les volumes de liquide. Par exemple, l'UP100H est un sonicateur compact à main de type sonde pour des volumes allant jusqu'à 500mL. Le puissant sonificateur UP400St de 400 watts est un homogénéisateur de laboratoire puissant pouvant traiter jusqu'à 2 000 ml. Et avec l'UIP1000hdT de qualité industrielle, nous offrons un puissant mélangeur ultrasonique à sonde pour le développement d'applications et la production à petite échelle. Pour des objectifs de production plus importants, Hielscher propose des sonicateurs de 4000 watts, 6000 watts, 10kW et 16kW. Le tableau ci-dessous répertorie tous les appareils à ultrasons standard pour le laboratoire et l'industrie.

Homogénéisateurs ultrasoniques de laboratoire

VialTweeter à UP200St 200W 26kHz ultrasonication de petits flacons, par exemple, Eppendorf 1,5ml
UP50H 50W 30 kHz homogénéisateur de laboratoire de poche ou colonnes individuelles
UP100H 100W 30 kHz homogénéisateur de laboratoire de poche ou colonnes individuelles
UP200Ht 200W 26kHz homogénéisateur de laboratoire de poche ou colonnes individuelles
UP200St 200W 26kHz homogénéisateur de laboratoire colonnes individuelles
UP400St 400W 24kHz homogénéisateur de laboratoire colonnes individuelles
SonoStep 200W 26kHz réacteur de laboratoire en combinant, ultrasonication, une pompe, d'un agitateur et d'un récipient
GDmini2 200W 26kHz cellule d'écoulement sans contamination
Corne de cuivre 200W 26kHz bain ultrasonique intense pour flacons et béchers
UIP400MTP 400W 24kHz système ultrasonique pour plaques multi-puits / plaques de microtitration
tamiseuse 200W 26kHz tamiseuse à ultrasons puissante

 

Le Hielscher UP100H est l'homogénéisateur à ultrasons idéal pour soniquer les petits échantillons jusqu'à un volume de 500mL. Les applications typiques de la sonde ultrasonique UP100H comprennent la préparation d'échantillons, l'émulsification, la dispersion, la lyse et l'extraction.

Ultrasonateur à sonde UP100H pour la préparation d'échantillons en laboratoire et en recherche

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ultrasonicators industriels

UIP500hdT 00,5 kW 20kHz homogénéisateur industriel à ultrasons
UIP1000hdT 1,0 kW 20kHz homogénéisateur industriel à ultrasons
UIP1500hdT 1,5kW 20kHz homogénéisateur industriel à ultrasons
UIP2000hdT 2,0 kW 20kHz homogénéisateur industriel à ultrasons
UIP4000hdT 4,0kW 20kHz homogénéisateur industriel à ultrasons
UIP6000hdT 6,0 kW 20kHz homogénéisateur industriel à ultrasons
UIP10000 10.0kW 18kHz homogénéisateur industriel à ultrasons
UIP16000 16.0kW 18kHz homogénéisateur industriel à ultrasons

 

Dans cette vidéo, nous vous montrons un système à ultrasons de 2 kilowatts pour un fonctionnement en ligne dans une armoire purgeable. Hielscher fournit des équipements à ultrasons à presque toutes les industries, telles que l'industrie chimique, pharmaceutique, cosmétique, les processus pétrochimiques ainsi que les processus d'extraction à base de solvants. Cette armoire purgeable en acier inoxydable est conçue pour fonctionner dans des zones dangereuses. À cette fin, l'armoire scellée peut être purgée par le client avec de l'azote ou de l'air frais pour empêcher les gaz ou les vapeurs inflammables de pénétrer dans l'armoire.

Ultrasons 2x 1000 Watts dans une armoire purgeable pour l'installation dans des zones dangereuses

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Applications et Processus Ultrasoniques

ultrasons Blending

Tandis que les agitateurs de réservoir peuvent mixer facilement des liquides miscibles de viscosité similaire, les liquides de viscosité différente ou plus visqueux peuvent exiger à fort cisaillement mécanique pour un mélange rapide et complet. Nos appareils à ultrasons peuvent facilement homogénéiser deux ou plusieurs liquides en ligne. Pour ce faire, les liquides seraient combinés juste avant les réacteurs ultrasoniques. Cliquez ici pour en savoir plus sur le mélange!

homogénéisation par ultrasons

Les homogénéisateurs ultrasons de Hielscher sont très efficaces pour atteindre une taille de globule ou particules petite et uniforme, lors du traitement des formulations poudre/liquide ou liquide/liquide. Les forces de cisaillement hydraulique élevé générés par ultrasons pour briser des agglomérats, gouttelettes et tissu cellulaire en plus petites fragments et produisent un produit de taille fine uniforme. Notre gamme de homogénéisateurs couvre tout les volumes de traitement - de flacons de laboratoire aux dimensions de fabrication de lots. Cliquez ici pour en savoir plus sur l'homogénéisation par ultrasons!

Désagglomération par ultrasons

homogénéisateurs à ultrasons Hielscher rompre les agglomérats de poudre dans des liquides que des agitateurs conventionnels et des mélangeurs à cisaillement élevé peuvent ne pas briser. Les disperse de cisaillement élevées de cavitation et homogénéise particules agglomérées résultant dans une zone de surface spécifique plus élevée. homogénéisateurs à ultrasons Hielscher peuvent facilement être intégrés en ligne ou dans un lot. Cliquez ici pour en savoir plus sur le désagglomeration!

ultrasons dispersant

Pour presque tous les produits, il est important que les particules soient séparées d'autres particules afin d'augmenter la surface des particules et d'obtenir une distribution uniforme. L'ultrasonisation permet d'obtenir facilement des dispersions homogènes. Les ultrasons Hielscher sont largement utilisés pour la production de dispersions fines de l'ordre du micron et du nanomètre. Cliquez ici pour en savoir plus sur la dispersion!

émulsifiant à ultrasons

Lorsque vous mélangez les liquides non miscibles pour former une émulsion, la distribution et la taille des gouttelettes sont un facteur clé pour la stabilité de l'émulsion. L'ultrason peut créer des gouttelettes de taille très fine et réduire des distributions granulométriques. Dans la plupart des cas, nos mélangeurs à ultrasons peuvent atteindre des gouttelettes submicroniques lors de la préparation des émulsions dans un lot ou en ligne. Différent des homogénéisateurs haute pression, le cisaillement élevé produit par nos appareils à ultrasons s'émulsionnent même haute viscosité des liquides, tels que mazout lourds. Certaines formulations peuvent exiger l'addition des émulsifiants ou des stabilisateurs. Dans ce cas les ultrasonicateurs aident à mélanger l'émulsifiant uniformément. Cliquez ici pour en savoir plus sur l'émulsion ultrasonique!

Dissolution par ultrasons

Les homogénéisateurs ultrasons sont un moyen efficace et fiable pour dissoudre des matériaux divers, tels que sel, sucres, sirops, résines et polymères. Les jets de liquides à grande vitesse, créés par la cavitation ultrasonique, augmentent le transfert de masse à couches limites. Il en résulte plus rapide et plus complète dissolution et lessivage des particules ou des liquides à haute viscosité. Cliquez ici pour en savoir plus sur le dissolution à ultrasons!

Réduction de la taille des particules par ultrasons

Les processeurs ultrasons de Hielscher peuvent briser des agglomérés, granulats et particules primaires de divers matériaux, tels que pigments, oxydes métalliques ou cristaux. Les ultrasons peuvent atteindre la distribution granulométrique très uniforme et étroite avec peu ou pas de variation entre les lots. Le broyage par ultrasons est plus efficace dans la gamme au-dessous de 500 microns à la gamme sub-micronique et nanométrique. Nos réacteurs ultrasoniques peuvent gérer des charges de haute teneur en solides et les viscosités de boue haute. La taille des particules finale dépendra de la dureté du produit. Cliquez ici pour en savoir plus sur la réduction de taille de particules!

Plus de procédés ultrasoniques

Nettoyage par ultrasons des surfaces de particules

La surface des particules de poudre est un facteur clé pour l'interaction avec le liquide environnant. C'est à ces limites de phase solide / liquide, où la dissolution, les réactions chimiques ou l'activité catalytique ont lieu. L'homogénéisation par ultrasons augmente l'exposition de la surface des particules à la phase liquide par une désagglomération uniforme et une réduction de la taille des particules. Au cours des réactions catalytiques et chimiques, la surface des particules peut être bloquée par le dépôt de résidus, la formation de la couche limite, les couches d'oxyde et l'encrassement. La cavitation ultrasonique provoque des jets de liquide à grande vitesse, un cisaillement hydraulique élevé et des collisions inter-particules entraînant le nettoyage de la surface des particules. Les appareils à ultrasons Hielscher peuvent être utilisés en lot ou en ligne pour éliminer les contaminations des particules dans les liquides.

Agitation par ultrasons

L'agitation et l'agitation par ultrasons des cuves nécessitent un équipement fiable, en particulier pour augmenter les viscosités et les volumes. Les agitateurs de cuve conventionnels tels que les mélangeurs à palettes ou les mélangeurs rotor-stator sont limités par divers facteurs, dont la viscosité et l'évolutivité. Par conséquent, l'agitation par ultrasons à haute puissance des cuves est le bon choix pour votre processus de mélange grâce à un débit plus élevé, un gain de temps, des coûts d'exploitation réduits, un fonctionnement sûr (aucune pièce mobile) et une maintenance simple. En savoir plus sur les agitateurs de réservoirs à ultrasons !

Hydratation par ultrasons

Lors du mélange de poudres sèches, telles que des pigments, des épaississants ou des gommes avec des liquides, les particules de poudre ont tendance à former des agglomérats, des bosses ou des soi-disant “Poisson-Eyes” (Poudre partiellement hydraté avec un noyau de poudre sèche). Agitateurs et Agitateurs se laver la surface de ces agglomérats, seulement. Il en résulte de longs temps de mélange et la qualité des produits pauvres. mélange à ultrasons casse agglomérats et morceaux conduisant à une solution sans agglomérat. De plus, les effets chimiques sont sono bien connus pour activer la surface des particules, ce qui conduit à des avantages tels que des réactions plus rapides et une meilleure qualité des produits.

Préparation de l'échantillon par ultrasons

Pour les mesures effectuées par des instruments d'analyse (par exemple HPLC, spectromètre atomique, etc.), généralement la plupart des échantillons doivent être liquéfié. Si l'échantillon est soluble, le soluté (tels que le sucralose, les sels, par exemple sous forme de poudre ou de comprimé) peut être dissous dans un solvant (par exemple l'eau, des solvants aqueux, des solvants organiques, etc.), résultant en un mélange homogène, composée d'un seul phase. Le processus de dissolution peut être effectuée par agitation manuelle ou mécanique, ce qui prend beaucoup de temps et inefficace. Les problèmes liés sont des pertes dues à la manipulation échantillons ou reproductibilité manque par des erreurs aléatoires et mélange inégal.

Ultrasons pour l'activation chimique

Pour initier une réaction chimique, l'énergie est nécessaire. L'énergie d'activation que l'on appelle est la quantité d'énergie nécessaire pour initier une réaction et poursuivre spontanément. Par l'apport d'énergie à ultrasons, la réaction chimique peut être initiée que les forces attractives sont surmontées et les radicaux libres sont créés. réactions chimiques typiques qui bénéficient d'ultrasons sont sono-catalyse (par exemple, la catalyse de transfert de phase), Des réactions organiques synthétiques, ainsi que sonolyse sol-gel-routes. En outre, les forces à ultrasons créent des surfaces hautement réactives, ce qui est une technique importante pour augmenter l'activité du catalyseur.

Éclaircissement par cisaillement ultrasonique

Le phénomène de viscosité décroissante sous des forces de cisaillement croissantes est appelée fluidification par cisaillement ou thixotrope. La diminution de la viscosité est d'une importance considérable lorsque doit être modifiée la charge de particules d'un support. Pour obtenir une charge solide plus élevée, dans la première étape de la viscosité doit être abaissée. Après la réduction de la viscosité, les solides peuvent être ajoutés et dispersés dans le milieu. forces de cisaillement élevé créées par la cause de la cavitation par ultrasons rhéofluidifiant et les résultats de dispersion en circulation. Cette application est principalement intégré avant le séchage par pulvérisation ou de congélation par pulvérisation pour augmenter la capacité du procédé de pulvérisation ou d'influencer la rhéologie du matériau thixotrope, par exemple, polymères.

Broyage humide par ultrasons

Fraisage et la réduction de la taille des particules sont des processus clés dans de nombreuses branches industrielles telles que pour la peinture & les revêtements, les encres à jet d'encre & impression, produits chimiques ou cosmétiques. La technologie de fraisage par ultrasons est prouvée pour sa réduction de taille et sa dispersion fiables dans la gamme de micron et nanométrique. Sa résistance inégalée sur les moulins à billes, à billes et à galets permet d'éviter tout moyen de broyage (perles / perles) qui contamine le produit final à cause de l'abrasion. Au contraire, le broyage par ultrasons est basé sur une collision inter-particulaire - cela signifie que les particules à broyer sont utilisées comme broyage. Par conséquent, le nettoyage fastidieux des médias de fraisage n'est plus un problème. Des viscosités élevées et des flux de grand volume peuvent être traités, ce qui donne un produit de haute qualité. Pour l'intégration dans une ligne de processus industriels, Hielscher fournit la solution appropriée: des systèmes pouvant être groupés, une intégration / réhabilitation facile, une maintenance réduite, un fonctionnement simple et une grande fiabilité. En savoir plus sur la mouture humide et broyage fin!

Extraction ultrasonique et lyse cellulaire

la désintégration de la cellule ou la lyse est une partie commune de la préparation des échantillons quotidiennement dans les laboratoires de biotechnologie. L'objectif de lyse est de perturber les parties de la paroi cellulaire ou de la cellule complète pour libérer des molécules biologiques. Le lysat dite peut consister par exemple en plasmide, les dosages de récepteur, les protéines, l'ADN, l'ARN, etc. Les étapes suivantes après la lyse sont fractionnement, l'isolement des organites et / ou extraction et purification des protéines. Le matériau extrait (= lysat) doit être séparé et est soumis à d'autres investigations ou des applications, par exemple, pour la recherche protéomique. homogénéisateurs à ultrasons sont un outil commun pour la lyse cellulaire réussie et l'extraction. Comme l'intensité ultrasonore peut être mis en ajustant les paramètres du procédé, l'intensité de sonication optimale – variant de très doux à très intensif – peut être réglé pour chaque substance et moyenne. En savoir plus sur l'extraction et la lyse cellulaire!

Inactivation microbienne par ultrasons

L'inactivation microbienne est un processus clé dans la transformation des aliments. En raison de la demande croissante d'aliments frais et doux, l'industrie répond à la demande des consommateurs en remplaçant la conservation thermique par des méthodes de traitement plus douces. L'ultrasonication est une technique non thermique qui permet l'inactivation des micro-organismes à des températures sublétales, ce qui se traduit par une meilleure préservation des attributs sensoriels et des propriétés nutritionnelles et fonctionnelles du produit. Les micro-organismes étant la principale cause de détérioration des aliments, la technique de conservation doit être ciblée sur eux. L'avantage de la sonication est le contrôle total de l'intensité de la sonication et donc l'adaptabilité à des types spécifiques de microbes et de produits. En savoir plus sur l'inactivation microbienne!

Dégazage par ultrasons

Dans de nombreux produits liquides, gaz dissous tels que l'air, l'oxygène ou le dioxyde de carbone, cause des problèmes pour les processus en aval ou la qualité des produits. gaz dissous peut entraîner la corrosion, la formation de mousse, la formation de micro-bulles ou de la croissance microbienne.
Sous irradiation par ultrasons, le gaz dissous est extrait dans le vide de bulles de cavitation (dégazage sous vide). Les bulles remplies de gaz flottent ensuite vers le haut et peuvent ainsi être éliminées. La teneur en gaz d'un liquide peut être réduite rapidement en dessous de l'équilibre naturel à la pression atmosphérique en utilisant un dégazage par ultrasons. En savoir plus sur le dégazage!

Élimination des microbulles par ultrasons

micro-bulles en suspension dans les liquides et les boues sont un problème de qualité important pour de nombreux produits, comme ces bulles peuvent entraîner une impureté du produit, la croissance microbienne, le voile dans les revêtements, l'instabilité mécanique, ou des résultats d'impression inégale par l'encre à jet d'encre contenant un gaz. Les ondes ultrasoniques se propageant à travers la force liquide en suspension des bulles pour se fondre dans de plus grandes bulles qui flottent à la surface et peut ainsi être enlevés. Ultrasonication aide des bulles de se déplacer à travers le liquide, par exemple l'eau, l'huile ou de résine, conduisant à une désaération plus rapide et plus complète. En savoir plus sur la suppression des micro-bulles!

Anti-mousse ultrasonique

Dans de nombreux procédés industriels, comme la fermentation, la digestion ou des procédés chimiques, de la mousse provoque de grands problèmes car elle rend moins contrôlable processus. La plupart du temps, la mousse est un sous-produit indésirable, qui doit être retiré. Produits chimiques couramment utilisés anti-moussants sont coûteux et contaminent le produit final. En revanche, les ondes ultrasonores très intenses (-antimousses) sono briser la mousse sans contamination. La destruction de la mousse est un chiffon doux, faible demande d'énergie à ultrasons. Plaque sonotrodes spécialement conçus créent air à haute amplitude des ondes né, qui déstabilisent les bulles de sorte qu'ils effondrement de la mousse. Cela peut être réalisé en quelques secondes et n'a pas d'effets résiduels. En savoir plus sur démoussage!

Chauffage par ultrasons

Bien que le chauffage ne soit pas le principal objectif de la sonication, l'effet secondaire de la génération de chaleur dans le milieu traité ne doit pas être négligé. Le chauffage contrôlé est avantageux car de nombreux processus sont améliorés par la chaleur. Au cours de nombreux processus, par exemple la conservation ou les réactions chimiques, le traitement par ultrasons est volontairement supporté par une température élevée, connue sous le nom de thermo-sonication. Pour les matériaux thermosensibles, le refroidissement ciblé pendant la sonification garantit des températures stables pendant le traitement par ultrasons. En installant des bains de glace, des Flow Cell avec des chemises de refroidissement et des échangeurs de chaleur intégrés dans la configuration, Hielscher offre la solution pour vos cibles individuelles.

Stabilisation par ultrasons

Les ultrasons à haute puissance contribuent à la stabilisation mécanique et microbienne. Les forces de cisaillement générées par ultrasons fournissent un mélange extrêmement fin de sorte que les liaisons inter-particules sont surmontées et que la stabilisation mécanique est obtenue. La durabilité de la stabilité dépend de la formulation: certaines émulsions et dispersions sont auto-stables en raison de l'homogénéisation très fine et uniforme, tandis que d'autres mélanges doivent être soutenus par l'addition d'agents stabilisants. Si des stabilisants sont nécessaires, les ultrasons sont un outil très fiable pour mélanger le stabilisant dans le mélange.
Pour les produits biologiques et liés à l'alimentation, l'échographie est une technique fiable d'inactivation microbienne pour assurer la stabilité et la conservation des produits. la stabilisation microbienne ultrasons est une alternative de conservation non thermique qui convainc par la désactivation microbienne efficace et que la production de chaleur douce. L'échographie a été démontré être très efficace sur la destruction des agents pathogènes d'origine alimentaire, comme E. coli, Salmonelles, Ascaris, Giargia, kystes Cryptosporidium et Poliovirus.

Fonctionnalisation de la surface des particules par ultrasons

La structure de la surface des particules est importante pour leurs caractéristiques. La surface spécifique d'une particule devient plus grande en corrélation avec la réduction de la taille de la particule. Ainsi, en réduisant la taille des particules, les propriétés de surface deviennent de plus en plus importantes, en particulier lors de la nanonisation. Pour l'utilisation de ces matériaux, les caractéristiques de surface sont aussi importantes que les propriétés du noyau de la particule. Cela signifie que la fonctionnalisation des nanomatériaux permet une large gamme d'applications telles que les polymères, les nanofluides, les biocomposites, les nanomédicaments et l'électronique. La réduction de la taille, la désagglomération et la fonctionnalisation sont donc des étapes essentielles du traitement des particules. Les ultrasons Hielscher sont largement utilisés pour le traitement des particules microniques et nanométriques afin de les broyer, de les désagglomérer, de les disperser et de modifier leur structure. La modification de la surface des particules permet d'éviter une agrégation indésirable des particules. Dans les étapes en aval, les particules modifiées par ultrasons peuvent être mélangées à des composites, où la sonication permet d'obtenir une distribution homogène dans une matrice. Ceci est très important pour de nombreuses applications industrielles concernant la stabilité à long terme ou les propriétés mécaniques des matériaux hybrides.

Test d'érosion par ultrasons

La résistance à l'érosion par cavitation est un aspect important de la durabilité et de la durée de vie du matériau. Pour garantir la fonctionnalité du matériau, la propension à l'érosion et la fatigue du matériau doivent être testées pour l'assurance qualité. La résistance à l'érosion est d'une grande importance pour les matériaux utilisés dans les environnements exigeants tels que les hélices, les revêtements (marins), les pompes, les composants du moteur, les turbines hydrauliques, les dynamomètres hydrauliques, les soupapes, les paliers, les chemises de cylindres et les hydrofoils. obstructions, etc. Pour effectuer des essais d'érosion par cavitation conformément à la norme ASTM G32-92, une ultrasonication contrôlable et reproductible est inévitable. Les appareils à ultrasons Hielscher peuvent être utilisés pour les tests d'érosion directe et indirecte des échantillons. Le même équipement ultrasonique peut être utilisé pour les tests directs et indirects. Lors des tests directs, un échantillon est monté sur la sonotrode, tandis que pour l'essai d'érosion indirecte, l'échantillon est fixé dans le bécher. Les tests d'érosion peuvent être effectués dans des conditions environnementales entièrement contrôlées et dans presque tous les fluides. En ajustant l'intensité ultrasonore, la puissance érosive peut être adaptée aux exigences du test. En savoir plus sur les tests d'érosion!

Nettoyage des fils et câbles par Ultrason

Les matériaux sans fin tels que les fils, les câbles, les rubans, les tiges et les tubes doivent être nettoyés des résidus de lubrifiants avant de pouvoir être traités en aval, comme la galvanisation, l'extrusion ou le soudage. Le nettoyage des matériaux sans fin est souvent le goulot d'étranglement de la ligne de production. Hielscher Ultrasonics propose un processus de nettoyage par ultrasons unique pour un nettoyage en ligne efficace, capable de gérer une vitesse de production élevée. L'effet de la cavitation générée par la puissance ultrasonique élimine les résidus de lubrification comme l'huile ou la graisse, les savons, les stéarates ou la poussière. De plus, les particules de pollution sont dispersées dans le liquide de nettoyage. De ce fait, une nouvelle adhérence au matériau à nettoyer est évitée et les particules sont évacuées. Avantages du nettoyage par ultrasons en un coup d'œil: prouvé & fiables, efficaces, respectueuses de l'environnement, moins ou pas de produits de nettoyage chimique, plug-and-play, systèmes modulaires, un fonctionnement simple, peu d'entretien, d'exploitation 24/7, faible encombrement, retrofittable, personnalisable. En savoir plus sur le nettoyage de fil continu!

Tamisage et filtration par ultrasons

La séparation des particules par la différence de taille nécessite une agitation de l'écran ou maillage. agitation par ultrasons pour le tamisage et le criblage est un outil éprouvé, ce qui augmente la capacité de tamisage et de gagner du temps sous forme de poudres sont activés pour transmettre le tamis plus rapide et plus complète. Le résultat est une meilleure qualité du produit final avec moins de perte de matériel en raison de la séparation incomplète - et le tout dans un temps de traitement plus court. En savoir plus sur tamiser et le dépistage!

Traitement de l'eau par ultrasons

Le contrôle des bactéries et la croissance des algues dans l'eau est pour de nombreuses industries ou une très pertinente amont-aval procédé de fabrication. ondes ultrasonores puissantes sont connus pour leurs effets sur les structures cellulaires provoquant la lyse des cellules et la mort cellulaire ainsi que pour leur capacité de nettoyage en raison de l'impact mécanique.
En outre, des chars, des tonneaux, des navires et même les filtres peuvent être nettoyés avec succès de biofilms, des résidus et des débris dans une étape de sonication très simple mais efficace. vibrations mécaniques générées et les forces ultra-sons de cisaillement cavitationnels éliminer la contamination. En général, les agents de nettoyage ne sont pas nécessaires et les résidus enlevés peuvent être facilement Flushed Away.

Solutions spécifiques pour l'industrie

Ultrasons pour nanomatériaux

Les nano-matériaux ont attiré l'attention des scientifiques, chercheurs et ingénieurs de presque toutes les branches comme les nano-particules présentent des caractéristiques uniques. Leurs propriétés physiques telles que les propriétés optiques et magnétiques, chaleurs spécifiques, points de fusion et réactivité de surface offrent des potentiels élevés pour les matières des atouts extraordinaires. Mais le plus petit des particules, les plus difficiles devient leur traitement. Ultrasons de haute puissance est souvent la seule méthode pour effectuer les nanoparticules efficacement. L'influence des ultrasons de puissance permet des applications multiples en la chimie des matériaux & développement, catalyse, électronique, énergie, ainsi que la biologie & médecine.
Pour la plupart, ultrasonicateurs de haute puissance sont l'outil seulement efficace pour réaliser des résultats souhaités de fraisage et dispersion des nano-particules (par ex. les nanotubes, graphènenanodiamonds, céramique, métal oxydes etc.). À défaut, la précipitation assistée par ultrasons ou ce qu'on appelle la synthèse bottom-up est un moyen efficace pour créer pur nano-cristaux ayant des propriétés uniques. Surtout, les nanoparticules métalliques, alliages et composites organométalliques attirent un intérêt particulier, comme les métaux sont d'une grande importance dans le secteur industriel. Ici aussi, sonication offre des résultats uniques tels que le revêtement en étain de particules d'aluminium et de titane.

Synthèse ascendante par ultrasons

La synthèse de précipitation ou de bas en haut décrit la formation contrôlée d'atomes, de molécules et d'ions en plus grands composés chimiques. La précipitation est également utile pour la purification des produits. L'avantage de la précipitation est que, par cette méthode, les plus petites particules de forme presque uniforme, la taille des particules / cristaux et la morphologie sont obtenues. Pour la production de nanoparticules de haute pureté, la précipitation et l'auto-organisation des composants moléculaires sont souvent le seul moyen d'atteindre la qualité désirée. Comme la précipitation est une réaction très rapide, le mélange efficace des réactifs est essentiel. Le mélange par ultrasons est la clé pour une solution mixte homogène et fine. Hielscher Ultrasonics fournit des équipements ultrasoniques très fiables qui garantissent un contrôle total des paramètres du procédé et une reproductibilité totale. En savoir plus sur la précipitation!

Ultrasons en chimie et sono-chimie

Les applications ultrasonores en chimie se ramifient dans chaque section, par ex. la synthèse matérielle, l'analyse & détermination, biochimie, bio & chimie inorganique, neurochimie, chimie nucléaire, ainsi que électrochimie. Que ce soit à haute ultrasons de puissance favorise les réactions de ses capacités de mélange en circulation (par exemple, la chimie de l'émulsion, transfert de phase catalyse PTC), Active les surfaces (par exemple, catalyse, sol-gel), Initie par apport de l'énergie cinétique ou surmonter des forces chimiques (par exemple le potentiel Zeta, les forces de Van der Waals, réactions d'ouverture de cycle nécessaire), les résultats uniques peuvent être atteints.

Sono-catalyse ultrasonique

Les catalyseurs augmentent le taux de conversion des réactions chimiques et sont nécessaires pour initier une réaction ou pour maintenir la réaction en cours jusqu'à ce qu'une conversion complète soit obtenue. Le fait que les réactions catalytiques soient souvent lentes et incomplètes peut être modifié par des ultrasons de forte puissance. Les ultrasons contribuent à la fois à la catalyse homogène et à la catalyse hétérogène et permettent d'obtenir des taux de conversion plus rapides et des rendements plus élevés. Les forces ultrasoniques créent des surfaces hautement réactives et augmentent ainsi l'activité catalytique. Même si les catalyseurs ne sont pas consommés, les dépôts de surface peuvent réduire l'activité du catalyseur au fil du temps. Comme les catalyseurs solides nécessitent souvent des métaux rares et coûteux, une longue durée de vie est un aspect économiquement essentiel. Les ultrasons sont une technique éprouvée pour éliminer l'encrassement de la surface du catalyseur afin de le réactiver pour qu'il atteigne sa pleine capacité catalytique. En savoir plus sur la sono-catalyse!

Sono-Chimie

Les réactions chimiques sont souvent lentes et incomplètes, ainsi la réalisation d'une utilisation plus complète des précurseurs est souhaitable. haute puissance ultra-sons provoquent des effets physiques dans des liquides, par exemple amélioré le transfert de masse, émulsification, en vrac chauffage thermique, et une variété d'effets sur les solides (fraisage, désagglomération, activation de surface, modification). Ces effets physiques influencent significativement les réactions chimiques. En conséquence, les ultrasons contribuent au collecteur réaction chimique tel que la catalyse, la synthèse & précipitation, les voies sol-gel, la chimie de l'émulsion et la chimie des polymères. des dispositifs à ultrasons Hielscher sont idéales pour des applications comme les systèmes sonochimique Hielscher sont capables de manipuler des solvants, des acides, des bases et des matières explosives (ATEX ultrasonateur évalué UIP1000hd-Exd). Tous les systèmes peuvent être utilisés pour la sonication par lots ainsi que pour la sonication en ligne. Un large assortiment de dispositifs et d'accessoires permet de répondre aux exigences du processus. En savoir plus sur la sono-chimie!

Ultrasons Routes Sol-Gel

Les particules ultrafines de taille nanométrique et de forme sphérique, les revêtements en couches minces, les fibres, les matériaux poreux et denses, ainsi que les aérogels et les xérogels extrêmement poreux sont des additifs très prometteurs pour le développement et la production de matériaux à haute performance. Les matériaux avancés, notamment les céramiques, les aérogels très poreux et ultralégers et les hybrides organiques-inorganiques peuvent être synthétisés à partir de suspensions colloïdales ou de polymères dans un liquide par la méthode sol-gel. Le matériau présente des caractéristiques uniques, car les particules sol générées ont une taille de l'ordre du nanomètre. La méthode sol-gel ultrasonique permet de créer des gels (appelés sono-gels) dont la taille des particules est la plus petite, la surface la plus grande et le volume des pores le plus élevé. La large gamme d'équipements ultrasoniques Hielscher offre la configuration idéale pour des matériaux et des volumes spécifiques. En savoir plus sur les procédés sol-gel!

Dégradation chimique par ultrasons

Les déchets chimiques conférant leur récupération et leur dégradation constituent un grave problème de processus industriels tels que l'exploitation minière, la fabrication de produits chimiques et les sites d'enfouissement. Les déchets et les polluants (par exemple dans le sol, les eaux usées ...) doivent être traités en termes de recyclage, de réduction des déchets ou de dépôt. La dégradation sonochimique est un processus hautement potentiel, qui se caractérise en outre par ses résultats remarquables et uniques par le respect de l'environnement et la facilité d'utilisation. La sonication peut entraîner le clivage des liaisons, la réduction de la longueur de chaîne, la modification moléculaire ou l'activation. De ce fait, il contribue à l'oxydation, la sorption, la sonolyse et la lixiviation. Caractéristiques de la dégradation assistée par ultrasons sont une augmentation du taux de conversion chimique ainsi que la cavitation ultrasonique et les effets sonochimiques fournissent un meilleur mélange, initiation de réactions par apport d'énergie, création de groupe fonctionnel (par exemple clivage-OH groupes hydroxyle) et radicaux (par exemple H2le -> H and HO-).

Polymérisation par ultrasons

La sonication a différents effets sur les polymères : les effets de nature physique comprennent le mélange (comme l'émulsification, la dispersion, la désagglomération, l'encapsulation) et le chauffage en masse, tandis que les effets chimiques créent des radicaux libres et modifient les structures moléculaires. Les ultrasons contribuent de plusieurs manières à la polymérisation : Les ondes ultrasonores de forte puissance produisent et dispersent des particules de taille nanométrique, émulsifient des phases liquides non miscibles et créent des radicaux libres qui contribuent à la polymérisation en émulsion. Les nanocomposites polymères et les hydrogels peuvent être produits avec succès par les ultrasons. En outre, la fonctionnalisation de la surface des polymères joue un rôle important dans l'amélioration des performances des polymères de base et offre de nouvelles approches pour le développement de matériaux sur mesure. L'amélioration des propriétés de surface des polymères de base est d'un grand intérêt économique. C'est pourquoi la sonochimie est le bon moyen de traiter les polymères avec succès.

Récupération et régénération des catalyseurs à ultrasons

Lorsque les réactifs réagissent à la surface d'une particule de catalyseur, les produits de la réaction chimique s'accumulent à la surface de contact. Ceci, conjointement avec des couches d'encrassement et de passivation, empêche d'autres molécules réactives d'interagir sur cette surface de catalyseur. Par cavitation ultrasonique et la collision inter-particulaire ainsi provoquée, les résidus sur la surface de la particule sont cassés et lavés par diffusion ultrasonique dans le liquide. L'érosion cavitaire sur les surfaces des particules génère des surfaces non passives et hautement réactives. Les hautes températures et les pressions de courte durée contribuent à la décomposition moléculaire et augmentent la réactivité de nombreuses espèces chimiques. Les réacteurs à ultrasons Hielscher peuvent être utilisés dans la préparation, la récupération et la régénération de catalyseurs.

Sonoluminiscence

Sonoluminiscence décrit le phénomène de courtes rafales d'émission de lumière générée par l'implosion des bulles de cavitation à ultrasons dans un milieu liquide. Bien qu'il existe différentes théories qui tentent de dévoiler le phénomène de sonoluminiscence, jusqu'à ce que les scientifiques d'aujourd'hui ne pouvaient pas prouver leurs théories, qui comprennent point chaud, le rayonnement Bremsstrahlung, rayonnement induite par collision et les décharges corona, la lumière non classique, tunnel de protons, jets électrodynamiques et jets fractoluminescent, explication quantique (qui est liée à l'effet Unruh ou Casimir) ou une réaction de fusion thermonucléaire.

Ultrasons en biologie et microbiologie

Les effets à ultrasons sur les systèmes biologiques et microbiologiques sont multiples: Disperser & Homogénéisation, dissolution des agrégats cellulaires et la lyse tissulaire (par exemple des bactéries, des levures, des virus, des algues ...) & extraction des matières intracellulaires (par exemple des protéines, des organelles, des ribosomes, ADN, ARN, lipides, peptides ...), la transformation de la cellule végétale, l'isolement de la chromatine et de cisaillement, immunoprécipitation de la chromatine et les applications associées sont réalisées avec succès par sonication.
Hielscher Ultrasonics dispose de l'appareil à ultrasons parfaitement adapté à chaque application. Pour les plus petits flacons et tubes à essai, le VialTweeter est l'appareil de votre choix, tandis qu'un appareil à sonde de laboratoire tel que l'UP200Ht ou l'UP400St traite au mieux les échantillons plus importants. Pour les applications de laboratoire et commerciales, les systèmes à ultrasons de 500 watts à 16 000 watts traitent facilement les flux de grand volume. Diverses sonotrodes, cellules d'écoulement et accessoires complètent le programme et couvrent tous les besoins.

Cisaillement de l'ADN, de l'ARN et de la chromatine par ultrasons

L'acide déoyxribonucléique (ADN), l'acide ribonucléique (ARN) et la chromatine sont - avec les protéines - les macromolécules majeures pour toutes les formes de vie. L'ADN et l'ARN sont les molécules qui codent les instructions génétiques des organismes. La chromatine est la combinaison de l'ADN et des protéines d'où provient le contenu du noyau cellulaire. À des fins de recherche, il est nécessaire de fragmenter ces blocs moléculaires en composants plus petits pour les étudier et les analyser ou pour les réarranger pendant l'immunoprécipitation et la réticulation. Pour le cisaillement de l'ADN, de l'ARN et de la chromatinela taille des fragments est très importante. En contrôlant parfaitement tous les paramètres importants, les ultrasons permettent une fragmentation ciblée des molécules. Par exemple, la longueur idéale des fragments de chromatine se situe entre 200 et 1000 bp. Cisaillement ultrasonique est obtenue par des rafales en mode impulsionnel. Grâce à des dispositifs et accessoires intelligents, les besoins de traitement tels que la sonification directe ou indirecte, le refroidissement de l'échantillon, l'enregistrement numérique du processus sont assurés par l'équipement ultrasonique Hielscher. Cela garantit un traitement microbiologique réussi et un confort d'utilisation.

Ultrasons pour peintures, encres et pigments

Dans les peintures, les revêtements et les industries de l'encre, des particules sont la matière première essentielle pour la formulation des produits. Pour les produits de haute qualité qui offrent les caractéristiques attendues, même et le traitement des particules fiable est crucial. La taille des particules est le facteur clé qui influe sur les propriétés du produit final. Haut ultrasons de puissance est un moyen efficace pour micrométriques et le fraisage de nano-dimension et la désagglomération - sans les inconvénients qui se produisent en utilisant un milieu de broyage ou de buses.
Pour encres et encres pour jet d'encrela taille des particules est la marque de qualité essentielle : les pigments sont-ils trop petits, l'encre perd son pouvoir colorant ? – Si les pigments sont trop gros, les buses de l'imprimante se bouchent et les impressions sont de mauvaise qualité. L'ultrasonication permet d'ajuster les paramètres de traitement exactement aux résultats de broyage et de désagglomération aspirés. Lorsque les paramètres idéaux de traitement par ultrasons sont trouvés, il n'y a aucune raison de les modifier. La production continue en ligne permet d'obtenir un rendement régulier et une qualité de produit optimale. La distribution des particules dans la formulation est vitale pour l'expression des attributs du produit. Ce n'est que si les particules sont dispersées de manière régulière et uniforme que le produit final présente des qualités satisfaisantes telles que la transparence, la résistance aux UV ou la résistance aux rayures des revêtements. La dispersion est l'une des applications éprouvées des ultrasons.

Ultrasons pour cosmétiques et produits de soins personnels

Pour le la production de produits de beauté, Le mélange des ingrédients est une étape essentielle. Haute puissance ultra-sons donne des résultats fiables en homogénéisant fine taille, de dispersion et émulsification - par exemple pour les crèmes et lotions, vernis à ongles, et les produits de maquillage. Outre les applications de mélange, les ultrasons est bien connu pour l'extraction et modifications cellulaires (par exemple, liposomes), aussi. Comme de nombreux ingrédients qui entrent dans la formulation, sont obtenus par extraction, par exemple des lipides, des protéines, des composés aromatiques ou de colorants à partir de cellules, l'échographie est un outil fort potentiel pour de nouvelles formulations.

Ultrasons pour l'industrie pharmaceutique

Les applications des ultrasons dans l'industrie pharmaceutique sont multiples : synthèse de composés chimiques, extraction de composés actifs (par exemple, phénols, flavonoïdes de plantes), émulsification (de lotions, crèmes et onguents), préparation de liposomes (nanoémulsification et encapsulation ultérieure de composés bioactifs), ou inactivation de virus et d'agents pathogènes pour les vaccins. Dans la production de produits pharmaceutiques, l'utilisation d'ultrasons Hielscher permet d'augmenter les capacités de production en améliorant les rendements. Grâce à des appareils à ultrasons industriels fiables, les réactions peuvent être menées à plus grande échelle - en tant que processus discontinu ou en tant que processus continu dans un réacteur à cellules d'écoulement.

Production de biocarburants par ultrasons

Le secteur de l'énergie offre des applications multiples pour une utilisation réussie et efficace des ultra-sons. Le plus populaire et l'application bien connue est peut-être l'a aidé ultra-sons Biodiesel production (transestérification de vierge ou utilisé / déchets d'huile végétale (UVO; WVO) / graisse animale au biodiesel), qui se traduit par un rendement plus élevé et l'utilisation de qualité, moins de methanol et une conversion sensiblement accélérée. Lorsque la charge d'alimentation de biodiesel contient plus de 2 à 3% d'acides gras libres (AGL), l'estérification de l'acide est une étape en amont utile pour éviter la formation de savon élevé. En plus de la transestérification et des procédés d'estérification, de haute ultrasons de puissance prend en charge l'extraction des huiles provenant des cultures (par exemple le colza, le soja, le canola, le maïs, palme, arachide, noix de coco, jatropha, etc.), ou d'algues.
bioéthanol est un carburant vert qui est obtenu lorsque l'amidon et le sucre de maïs, les cultures, les pommes de terre, de la canne, du riz, etc., est fermenté par des cellules de levure dans de l'éthanol. Par l'application de puissance ultra-sons, les cellules végétales sont perturbées et le matériel intracellulaire est extrait de telle sorte que la charge est plus disponible pour la digestion enzymatique. De ce fait, l'amidon et les sucres sont mieux disponibles pour la fermentation résultant en une conversion plus rapide et plus complète et un rendement plus élevé.

Les ultrasons dans le carburant, l'énergie, le pétrole et le gaz

La technique d'homogénéisation par ultrasons est très efficace pour la production d'émulsions stables et instables, ce qui permet la création réussie d'aquafuels. Par conséquent, les carburants, principalement les plus lourds comme le diesel des navires, sont émulsifiés avec de l'eau. L'utilisation d'un carburant enrichi en eau permet une combustion plus efficace et une réduction significative des émissions de NOx. Un autre domaine important est le traitement ultrasonique du charbon.

Procédés ultrasoniques dans la fabrication d'aliments, de produits laitiers et de boissons

La transformation d'aliments doux est de plus en plus importante en raison de la demande croissante des consommateurs pour des aliments frais et en grande partie naturels. Ainsi, pour les étapes de transformation courantes telles que le mélange, l'extraction et la transformation, il est nécessaire de disposer d'un système d'information sur la qualité. & l'homogénéisation, l'extraction, la stabilisation & Les méthodes traditionnelles sont progressivement remplacées par des techniques de traitement innovantes telles que l'ultrasonication, qui est une méthode non thermique pour les aliments. Les avantages de la sonication reposent sur son traitement doux, rapide et propre, qui permet de réduire les pertes de produits et d'améliorer la qualité des aliments en conservant leur fraîcheur et leurs vitamines. Les processeurs à ultrasons Hielscher sont utilisés pour de nombreuses applications dans l'industrie alimentaire, telles que la conservation, le traitement et l'emballage. & inactivation microbienne, l'homogénéisation, la stabilisation & conservation des jus, purées et smoothies, L'extraction d'arômes et de fructose (sucre), l'amincissement de cisaillement pour la réduction de la viscosité, de la maturation du vin et vinaigre balsamique, Le raffinage de l'alcool & arômes, des émulsions de nuage, la crème glacée (promotion de nucléation de la glace et le transfert de masse), l'extraction d'algues pour les nutraceutiques, conchage du chocolat pour briser les cristaux de sucre, de liquéfaction mon chériraffinage des huiles alimentaires, etc. En savoir plus sur pour l'alimentation et ultra-sons des boissons!



Littérature et rapports scientifiques sur les ultrasons Hielscher

La liste suivante présente une petite sélection d'articles scientifiques, dans lesquels les sondes à ultrasons Hielscher ont été utilisées avec succès pour diverses applications. N'hésitez pas à nous demander la littérature concernant les applications spécifiques qui vous intéressent !


Des ultrasons de haute performance ! La gamme de produits Hielscher couvre l'ensemble du spectre, depuis les ultrasons compacts de laboratoire jusqu'aux systèmes ultrasoniques industriels complets, en passant par les unités de paillasse.

Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons de haute performance à partir d'une technologie de pointe. laboratoires à taille industrielle.


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