Hielscher Ultrasound Technology

Sample Type Sonication vs. Ultrasonic Bath: In effektive ferliking

Sonicationprosessen kinne útfierd wurde troch it brûken fan in probe-type ultrasone homogenizer of in ultrasonsbad. Hoewol, beide techniken apply ultrasound oan 'e echte problemen, binne der signifikante ferskillen yn effektiviteit, effisjinsje en proses mooglik.

De winske effekten fan de ultrasonication fan fliissen – ynklusyf homogenisaasje, dispersearje, deagglomeraasje, milling, emulgje, Ekstraasje, lysis, Disintegraasje en sonochemyske effekten - wurde feroarsake troch cavitation. Troch it yntrodearjen fan hege krêft ultrasound yn in floeiend medium, wurde de lûdwellen yn 'e floeistân oerlevere en wikseljende hege druk (kompresje) en leechdruk (seldsumens) cycles meitsje, mei tariven ôfhinklik fan de frekwinsje. Yn 'e leechdrompelse cycle makket hege intensiteit fan ultrasonic-wellen in lytse fakblaasbloed of fûgels yn' e floeistân. Wannear't de bollen in fermiel krije wêr't se net enerzjy opnimme kinne, falle se geweldich yn 'e hege druk. Dit ferskynsel wurdt kavitation neamd. Yn 'e ymplosion binne hiel hege temperatueren (sawat 5.000K) en dringen (sawat 2.000atm) lokaal berikt. De ymposysje fan 'e kavitaasjeblompeus is ek in fluggere jets fan maksimaal 280m / s. [Suslick 1998]

Kavitaasjeklubbels kinne ferskille yn stabile en transiente bollen. (Klik om te fergrutsjen!)

Moholkar et al. (2000) fûnen dat de bollen yn 'e regio fan de hegere cavitationintensiteit in transiente beweging ûndergie, wylst de bollen yn' e regio fan de leechste cavitationintensiteit stabile / oscillatory beweging ûnderfine. De transiente opslach fan 'e bollen dy't de lokale temperatuer en druk maksimale makket, is by de woartel fan' e observearre effekten fan ultrasound op chemyske systemen.
De yntinsiteit fan ultrasonication is in funksje fan de enerzjyynfier en it sonotrode-oerflak. Foar in bepaalde enerzjyynfier jildt: it grutter it oerflak fan de sonotrode, de legere de yntensiteit fan ultrasound.
Ultraschallwellen kinne generearre wurde troch ferskate soarten ultrasanensystemen. Yn 'e neikommende binne de ferskillen tusken de sonication mei help fan in ultrasonsbad, ultrasoan probondevorrichtung yn in iepen gefaar en ultrasoan probearapparaat mei flowzellekamer wurde fergelike.

Fergelyks fan 'e kavitale hot spot-distribúsje

Ultrasonic bad

Yn in ultrasonske bad komt kavitation net-konformearjend en ûnkontrôlabel ferwurke troch de tank. De sonication effekt is fan leech yntinsiteit en unjildich ferbrekke. De werhelling en skalberens fan it proses is tige min.
De foto hjirboppe lit de resultaten fan in foilproses yn in ultrasoan tank. Dêrom wurdt in dún aluminium of tinfol pleatst op 'e ûnderkant fan in wetterfolle ultrasoan tank. Nei ôfrûning binne allinnich mar fersenmarken sichtber. Dizze inkele perforearre spots en loften yn 'e foarkleur jouwe de kavitale heule plakken oan. Fanwegen de leech enerzjy en de unjildich Verzorging fan de ultraspond yn 'e tank, de erosjonaalmarken komme allinich spot-wise. Dêrmei wurde ekologyske baden meast brûkt foar reinigingsapplikaasjes.

In an ultrasonic bath or tank, the ultrasonic "hot spots" fiele tige unjildich. (Klik om te fergrutsjen!)
De sifers hjirûnder sjen litte de unjildige ferdieling fan kavitative hot spots yn in ultrasonsbad. Yn 2 is in bad mei in boaiemte fan 20×10 sm is brûkt.
Unhinne kavitaasje yn in ultrasonic bad (Klik om te fergrutsjen!)

Foar de mjittingen yn figuer 3, is in ultrasone baden mei in ûndergeande romte fan 12x10cm brûkt.
It figuer jout de unjildige romtlike ferdieling fan de ultrasonyske hokke spots yn in ultrasonsbad. (Klik om te fergrutsjen!)
Beide mjitten befetsje dat de ferdieling fan it ultrasoan bestridingfjild yn de ultrasonic tanks tige unjildich is.
De stúdzje fan ultrasoanbestriding op ferskate lokaasjes yn 'e bad is in signifikante romtlike farianten yn' e kavitationintensiteit yn 'e ultrasoan-bad.

Ferline 4 fergeliket de effektiviteit fan in ultrasonsbad en in ultrasone probearapparaat dy't ferwiisd wurdt troch de dekolarisaasje fan azofet Methyl Violet.
Hegere effisjinsje troch probe-type sonication (Klik om te fergrutsjen!)
Dhanalakshmi et al. fûn yn har stúdzje dat probe-type ultrasone apparatuer hawwe in heech lokaal Yntensiteit yn ferliking mei tanktype en dêrmei, grutter pleatseffekt as ôfbylding yn figuer 4. Dit betsjut in hegere yntensiteit en effisjinsje fan it soantsjetsproses.
In ultrasjonele opset as yn pictogram 4 sjen litten, kin folslein kontrolearje oer de wichtichste parameter - amplituden, druk, temperatuer, viskositeit, konsintraasje, reaktorumens.

Sonication fan sonde-type is heul effektyf en effisjint cvs in sonicatorbad

Probe-type sonikaasje mei Uf200 ः t

Kontaktje ús / freegje foar mear ynformaasje

Sprek mei ús oer jo ferwurkingswinsken. Wy sille de meast gaadlike opset- en ferwurkingsparameters oan jo projekt oanbean.





Besykje ús Privacy Policy.


Ultrasonic processing: Cavitational "hot spot"

Pic 1: Ultrasonic sonotrode trochgeande lûdwellen yn flüssigens. De fogging ûnder de sonotrode 's oerflak is bedoeld foar it kavitale heule spotgebiet.

Avansearre problemen-sinneling:

  • fûleindich
  • fokus
  • Fully controllable
  • sels distribúsje
  • reproduzibele
  • lineêre skaalfergrutting
  • bart en yn-line

Ultrasjonele probeapparat yn in iepen beker

Wannear problemen opslein wurde mei it brûken fan in ultrasone probearapparaat, is it intensieal sûnenssône streekrjocht ûnder de sonotrode / probe. De ultrasone bestraffingstreeks is beheind ta in bepaald gebiet fan de tip fan sonotrode. (sjoch pic.1)
Ultrasoanenprosessen yn iepen beekers wurde meast brûkt foar feasibiliteitskontrôle en foar problemen opbou fan lytse voluminten.

Ultrasone probearapparaat yn kontinulearre flowmodus

De meast opfiedende sonike-resultaten wurde berikt troch in trochgeande ferwurking yn in sletten streaming troch te gean. Alle materiaal wurdt ferwurke troch deselde ynstrumint fan 'e ultraschaat as de fluepaad en ferbliuw tiid yn' e ultrasonic reaktor kamera wurdt kontrolearre.

Ultrasjonele inline ferwurkjen mei flow-reaktor (Klik om te fergrutsjen!)

Pic. 4: 1kW ultrasoanesysteem UIP1000hd mei floeistel en pomp

De prosessen resultaten fan ultrasonic fluids ferwurkjen foar in gegeven parameterkonfiguraasje binne in funksje fan 'e enerzjy per ferwurke volumint. De funksje feroare mei feroaringen yn yndividuele parameter. Fierder hinget de wurklike levering en yntinsiteit per oerflak fan de sonotrode fan in ultrasone unit ôf fan 'e parameters.

De wichtichste parameters fan de ultrasoanlike ferwurking binne ûnder oaren amplitude (A), druk (p), de reaktorvolumint (VR), de temperatuer (T), en de viskositeit (η).

De kavitaasjele ynfloed fan de ultrasoanlike ferwurking hinget ôf fan 'e oerflaksynthens dy't troch amplitude (A), druk (p), it reaktorvolumint (VR), de temperatuer (T), de viskositeit (η) en oaren beskreaun wurdt. De plus-minus-tekens jouwe in positive of negative ynfloed fan 'e spesifike parameter op' e sonikintensintensiteit.

Troch it behearen fan 'e wichtichste parameter fan' e sonication-proses is it proses folslein werhelle en de resultaten kinne folslein linear skale wurde. Ferskillende types fan sonotroden en ultrasonic flow-reaktors jouwe de oanpassing ta spesifike prosesfragen.

Gearfetting

Wylst a Ultrasonic bad biedt a swak sonication mei ûngefear. 20-40 W / L en in hiel net-unifoarmich Distribúsje, ultrasone probe-type Apparaten kinne maklik ûngefear koppere. 20.000 W / L yn it ferwurke medium. Dit betsjut dat in ultrasone probepartapparaat in ultrasonsbad troch faktor fan 1000 (1000x hegere enerzjyynfier per fermogen) troch in fokus en unifoarm ultrasone ynput. De folsleine kontrôle oer de wichtichste soarteparamintasynstellingen soarget foar folslein reproduktibel resultaten en de lineêre skalberheid fan de prosessenresultaten.

Krêftige sonication mei in probe-type ultrasonicator.

Pic.3: Sonication yn in iepen testrobe mei in an ultrasone laboratoarium mei sonotrode / probe

Literatuer / Referinsjes

 

  • Dhanalakshmi, NP; Nagarajan, R. (2011): Ultrasonic Intensifikaasje fan de Chemical Degradation fan Methyl Violet: In eksperimintale Studie. Yn: Worlds Acsd. Sci. Enginee Tech 2011, Vol.59, 537-542.
  • Kiani, H .; Zhang, Z. Delgado, A .; Sun, D.-W. (2011): Ultrasound assistearre kearndeljen fan guon flikke en sterke modellefûgels by it frije. Yn: Iten Res. Intl. 2011, Vol.44 / No.9, 2915-2921.
  • Moholkar, VS; Sable, SP; Pandit, AB (2000): Mapping de kavitationintensiteit yn in ultrasonic bad mei de akoestyske emissions. Yn: AIChE J. 2000, Vol.46 / No.4, 684-694.
  • Nascentes, CC; Korn, M .; Sousa, CS; Arruda, MAZ (2001): Gebrûk fan Ultrasonic Baths foar analytike applikaasjes: in nije oanpak foar optimisaasjebedriuwen. Yn: J. Braz. Chem. Soc. 2001, Vol.12 / No.1, 57-63.
  • Santos, HM; Lodeiro, C., Capelo-Martinez, J.-L. (2009): De krêft fan Ultrasound. Yn: Ultrasound yn Chemistry: Analytical Application. (troch J.-L. Capelo-Martinez). Wiley-VCH: Weinheim, 2009. 1-16.
  • Suslick, KS (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4e ed. J. Wiley & Sünden: New York, 1998, fol. 26, 517-541.

 

Kontaktje ús / freegje foar mear ynformaasje

Sprek mei ús oer jo ferwurkingswinsken. Wy sille de meast gaadlike opset- en ferwurkingsparameters oan jo projekt oanbean.





Besykje ús Privacy Policy.




Facts Worth Knowing

Ultrasjonele tissue-homogenisers wurde faak oantsjutten as probe-sonicator, sonic lyser, ultrascharter, ultrasonic grinder, sono-ruptor, sonifier, sonic-ôfbrûmer, cell-disrupter, ultrasonic disperser of dissolver. De ferskillende begripen resultaat fanwege de ferskate applikaasjes dy't troch sinifikaasje oanfolle wurde kinne.