અલ્ટ્રાસોનિક્સ: એપ્લિકેશન્સ અને પ્રક્રિયાઓ

અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ એક યાંત્રિક પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે જે એકોસ્ટિક પોલાણ અને અત્યંત તીવ્ર શારીરિક દળો બનાવે છે. તેથી, અલ્ટ્રાસોનિકનો ઉપયોગ અસંખ્ય એપ્લિકેશનો માટે થાય છે જેમ કે મિશ્રણ, એકરૂપીકરણ, પીસવું, વિક્ષેપ, ઇમલ્સિફિકેશન, નિષ્કર્ષણ, ડિગાસિંગ અને સોનો-કેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ.
નીચે, તમે લાક્ષણિક અલ્ટ્રાસોનિક એપ્લિકેશન્સ અને પ્રક્રિયાઓ વિશે બધું શીખી શકશો.

અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજનાઇઝિંગ

અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ એકરૂપતા અને વિક્ષેપ સ્થિરતાને સુધારવા માટે પ્રવાહીમાં નાના કણોને ઘટાડે છે. કણો (વિખેરવાનો તબક્કો) પ્રવાહી તબક્કામાં સ્થગિત ઘન અથવા પ્રવાહી ટીપાં હોઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજનાઇઝિંગ નરમ અને સખત કણોને ઘટાડવા માટે ખૂબ જ કાર્યક્ષમ છે. Hielscher કોઈપણ પ્રવાહી વોલ્યુમના એકરૂપીકરણ માટે અને બેચ અથવા ઇનલાઇન પ્રક્રિયા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સનું ઉત્પાદન કરે છે. લેબોરેટરી અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોનો ઉપયોગ 1.5mL થી આશરે વોલ્યુમ માટે થઈ શકે છે. 4 એલ. અલ્ટ્રાસોનિક ઔદ્યોગિક ઉપકરણો 0.5 થી આશરે બેચ પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે. 2000L અથવા 0.1L થી 20 ક્યુબિક મીટર પ્રતિ કલાક સુધીનો પ્રવાહ દર પ્રક્રિયા વિકાસ અને વ્યાપારી ઉત્પાદનમાં.
અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજનાઇઝિંગ વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!

અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સિંગ અને ડિગ્ગ્લોમેરેશન

પ્રવાહીમાં ઘન પદાર્થોનું વિક્ષેપ અને ડિગગ્લોમેરેશન એ પ્રોબ-ટાઈપ અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સનો મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગ છે. અલ્ટ્રાસોનિક / એકોસ્ટિક પોલાણ ઉચ્ચ શીયર ફોર્સ પેદા કરે છે જે કણોના સમૂહને વ્યક્તિગત, એકલ વિખેરાયેલા કણોમાં તોડે છે. પાઉડરનું પ્રવાહીમાં મિશ્રણ એ વિવિધ ઉત્પાદનો, જેમ કે પેઇન્ટ, વાર્નિશ, કોસ્મેટિક ઉત્પાદનો, ખાદ્યપદાર્થો અને પીણાં અથવા પોલિશિંગ માધ્યમોના નિર્માણમાં એક સામાન્ય પગલું છે. વ્યક્તિગત કણો વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રકૃતિના આકર્ષણ બળો દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે, જેમાં વાન-ડર-વાલ્સ-બળો અને પ્રવાહી સપાટીના તણાવનો સમાવેશ થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન આ આકર્ષણ દળોને દૂર કરે છે જેથી પ્રવાહી માધ્યમોમાંના કણોને ડિગગ્લોમેરેટ અને વિખેરી શકાય. પ્રવાહીમાં પાઉડરના વિખેરવા અને ડિગગ્લોમેરેશન માટે, ઉચ્ચ તીવ્રતા અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ ઉચ્ચ દબાણવાળા હોમોજેનાઇઝર્સ, ઉચ્ચ શીયર મિક્સર્સ, મણકાની મિલ અથવા રોટર-સ્ટેટર-મિક્સરનો રસપ્રદ વિકલ્પ છે.
અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સિંગ અને ડિગગ્લોમેરેશન વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!

અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન

મધ્યવર્તી અને ઉપભોક્તા ઉત્પાદનોની વિશાળ શ્રેણી, જેમ કે સૌંદર્ય પ્રસાધનો અને ત્વચાના લોશન, ફાર્માસ્યુટિકલ મલમ, વાર્નિશ, પેઇન્ટ અને લુબ્રિકન્ટ્સ અને ઇંધણ સંપૂર્ણપણે અથવા આંશિક રીતે પ્રવાહી મિશ્રણ પર આધારિત છે. પ્રવાહી મિશ્રણ એ બે અથવા વધુ અવિશ્વસનીય પ્રવાહી તબક્કાઓનું વિક્ષેપ છે. અત્યંત સઘન અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બીજા તબક્કામાં (સતત તબક્કો) નાના ટીપાંમાં પ્રવાહી તબક્કો (વિખરાયેલો તબક્કો) વિખેરવા માટે પૂરતો તીવ્ર શીયર પૂરો પાડે છે. વિખેરાઈ રહેલા ઝોનમાં, પોલાણના પરપોટાને કારણે આસપાસના પ્રવાહીમાં સઘન આંચકાના તરંગો ઉત્પન્ન થાય છે અને પરિણામે ઉચ્ચ પ્રવાહી વેગ (ઉચ્ચ શીયર) ના પ્રવાહી જેટની રચના થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશનને ચોક્કસ રીતે લક્ષ્ય ઇમ્યુલેશનના કદને અનુકૂલિત કરી શકાય છે જેથી માઇક્રો-ઇમ્યુલેશન અને નેનો-ઇમ્યુલેશનના વિશ્વસનીય ઉત્પાદન માટે પરવાનગી આપે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!

અલ્ટ્રાસોનિક વેટ-મિલીંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગ

અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ કણોના ભીના-મીલિંગ અને માઇક્રો-ગ્રાઇન્ડિંગ માટે એક કાર્યક્ષમ માધ્યમ છે. ખાસ કરીને સુપરફાઇન-સાઇઝ સ્લરીના ઉત્પાદન માટે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડના ઘણા ફાયદા છે. તે પરંપરાગત કદ ઘટાડવાનાં સાધનો કરતાં ચડિયાતું છે, જેમ કે: કોલોઇડ મિલો (દા.ત. બોલ મિલ્સ, બીડ મિલ્સ), ડિસ્ક મિલ્સ અથવા જેટ મિલ્સ. અલ્ટ્રાસોનિકેશન ઉચ્ચ એકાગ્રતા અને ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતાના સ્લરી પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે - તેથી પ્રક્રિયા કરવા માટે વોલ્યુમ ઘટાડે છે. અલબત્ત, અલ્ટ્રાસોનિક મિલિંગ માઇક્રોન-સાઇઝ અને નેનો-સાઇઝ સામગ્રી, જેમ કે સિરામિક્સ, પિગમેન્ટ્સ, બેરિયમ સલ્ફેટ, કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ અથવા મેટલ ઓક્સાઇડની પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય છે. ખાસ કરીને જ્યારે નેનો-મટીરિયલ્સની વાત આવે છે, ત્યારે અલ્ટ્રાસોનિકેશન કામગીરીમાં શ્રેષ્ઠ છે કારણ કે તેના અત્યંત પ્રભાવશાળી શીયર ફોર્સ એકસરખા નાના નેનોપાર્ટિકલ્સ બનાવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક વેટ મિલિંગ અને માઇક્રો-ગ્રાઇન્ડીંગ વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!

અલ્ટ્રાસોનિક મિલિંગ પહેલાં અને પછી TiO2 સ્પ્રે-સૂકા

અલ્ટ્રાસોનિક સેલ વિઘટન અને લિસિસ

અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર તંતુમય, સેલ્યુલોસિક સામગ્રીને બારીક કણોમાં વિખેરી શકે છે અને કોષની રચનાની દિવાલોને તોડી શકે છે. આ પ્રવાહીમાં સ્ટાર્ચ અથવા ખાંડ જેવી ઇન્ટ્રા-સેલ્યુલર સામગ્રીને વધુ મુક્ત કરે છે. આ અસરનો ઉપયોગ આથો, પાચન અને કાર્બનિક પદાર્થોની અન્ય રૂપાંતર પ્રક્રિયાઓ માટે થઈ શકે છે. મિલિંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગ પછી, અલ્ટ્રાસોનિકેશન ઇન્ટ્રા-સેલ્યુલર સામગ્રીને વધુ બનાવે છે જેમ કે સ્ટાર્ચ તેમજ કોષ દિવાલના ભંગાર એન્ઝાઇમ માટે ઉપલબ્ધ છે જે સ્ટાર્ચને શર્કરામાં રૂપાંતરિત કરે છે. તે લિક્વિફિકેશન અથવા સેકેરિફિકેશન દરમિયાન ઉત્સેચકોના સંપર્કમાં આવતા સપાટીના વિસ્તારમાં પણ વધારો કરે છે. આ સામાન્ય રીતે યીસ્ટના આથો અને અન્ય રૂપાંતર પ્રક્રિયાઓની ઝડપ અને ઉપજમાં વધારો કરે છે, દા.ત. બાયોમાસમાંથી ઇથેનોલ ઉત્પાદનને વેગ આપવા માટે.
સેલ સ્ટ્રક્ચર્સના અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!

વનસ્પતિશાસ્ત્રના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ

કોષો અને સબસેલ્યુલર કણોમાં સંગ્રહિત બાયોએક્ટિવ સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ એ ઉચ્ચ-તીવ્રતા અલ્ટ્રાસાઉન્ડની વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી એપ્લિકેશન છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ છોડ અને ફૂગના સેલ્યુલર મેટ્રિક્સમાંથી ગૌણ ચયાપચય (દા.ત., પોલિફીનોલ્સ), પોલિસેકરાઇડ્સ, પ્રોટીન, આવશ્યક તેલ અને અન્ય સક્રિય ઘટકોને અલગ કરવા માટે થાય છે. કાર્બનિક સંયોજનોના પાણી- અને દ્રાવક-નિષ્કર્ષણ માટે યોગ્ય, સોનિકેશન છોડ અથવા બીજની અંદર રહેલા વનસ્પતિશાસ્ત્રની ઉપજને નોંધપાત્ર રીતે સુધારે છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ્સ / પોષક પૂરવણીઓ, સુગંધ અને જૈવિક ઉમેરણોના ઉત્પાદન માટે થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક્સ એ લીલી નિષ્કર્ષણ તકનીક છે જેનો ઉપયોગ બાયોરિફાઇનરીમાં બાયોએક્ટિવ ઘટકોના નિષ્કર્ષણ માટે પણ થાય છે, દા.ત. ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં બનેલા બિન-ઉપયોગી બાય-પ્રોડક્ટ સ્ટ્રીમ્સમાંથી મૂલ્યવાન સંયોજનો મુક્ત કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ લેબ અને પ્રોડક્શન સ્કેલ પર બોટનિકલ એક્સ્ટ્રાક્શન માટે અત્યંત અસરકારક ટેકનોલોજી છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ વિશે વધુ માહિતી માટે અહીં ક્લિક કરો!

અલ્ટ્રાસોનિક્સની સોનોકેમિકલ એપ્લિકેશન

સોનોકેમિસ્ટ્રી એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અને પ્રક્રિયાઓ માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ છે. પ્રવાહીમાં સોનોકેમિકલ અસરો પેદા કરતી પદ્ધતિ એ એકોસ્ટિક પોલાણની ઘટના છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અને પ્રક્રિયાઓની સોનોકેમિકલ અસરોમાં પ્રતિક્રિયાની ઝડપ અથવા આઉટપુટમાં વધારો, વધુ કાર્યક્ષમ ઉર્જા વપરાશ, તબક્કા ટ્રાન્સફર ઉત્પ્રેરકની કામગીરીમાં સુધારો, ધાતુઓ અને ઘન પદાર્થોનું સક્રિયકરણ અથવા રીએજન્ટ્સ અથવા ઉત્પ્રેરકની પ્રતિક્રિયાશીલતામાં વધારો શામેલ છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સોનોકેમિકલ અસરો વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!

ઓઇલથી બાયોડીઝલનું અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સસ્ટેરિફિકેશન

અલ્ટ્રાસોનિકેશન રાસાયણિક પ્રક્રિયાની ઝડપ અને વનસ્પતિ તેલ અને પ્રાણીની ચરબીના બાયોડીઝલમાં ટ્રાન્સસ્ટેરિફિકેશનની ઉપજને વધારે છે. આ ઉત્પાદનને બેચ પ્રોસેસિંગમાંથી સતત ફ્લો પ્રોસેસિંગમાં બદલવાની મંજૂરી આપે છે અને તે રોકાણ અને ઓપરેશનલ ખર્ચ ઘટાડે છે. અલ્ટ્રાસોનિક બાયોડીઝલ મેન્યુફેક્ચરિંગનો એક મોટો ફાયદો એ છે કે કચરાના તેલનો ઉપયોગ, જેમ કે સ્પેન્ડ રાંધણ તેલ અને અન્ય નબળી-ગુણવત્તાવાળા તેલના સ્ત્રોત. અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાંસસ્ટેરિફિકેશન ઓછી-ગુણવત્તાવાળા ફીડસ્ટોકને પણ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા બાયોડીઝલ (ફેટી એસિડ મિથાઈલ એસ્ટર / ફેમ)માં રૂપાંતરિત કરી શકે છે. વનસ્પતિ તેલ અથવા પ્રાણીની ચરબીમાંથી બાયોડીઝલના ઉત્પાદનમાં, અનુરૂપ મિથાઈલ એસ્ટર્સ અથવા એથિલ એસ્ટર્સ આપવા માટે મિથેનોલ અથવા ઇથેનોલ સાથે ફેટી એસિડ્સનું બેઝ-ઉત્પ્રેરિત ટ્રાન્સએસ્ટેરિફિકેશન સામેલ છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન 99% થી વધુ બાયોડીઝલ ઉપજ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રક્રિયાના સમય અને અલગ થવાના સમયને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.
બાયોડીઝલમાં તેલના અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ ટ્રાન્સએસ્ટેરિફિકેશન વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!

અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ અને પ્રવાહીનું ડી-એરેશન

પ્રોબ-ટાઈપ અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સનો બીજો મહત્વનો ઉપયોગ પ્રવાહીનું ડીગાસિંગ છે. અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનો અને પોલાણ પ્રવાહીમાં ઓગળેલા વાયુઓના સંકલનનું કારણ બને છે. જેમ જેમ ગેસના પરપોટા ભેગા થાય છે, તેમ તેમ તે મોટા પરપોટા બનાવે છે જે પ્રવાહીની ટોચની સપાટી પર ઝડપથી તરતા રહે છે અને ત્યાંથી તેને દૂર કરી શકાય છે. આમ, અલ્ટ્રાસોનિક ડીગેસિંગ અને ડીએરેશન કુદરતી સંતુલન સ્તરની નીચે ઓગળેલા ગેસના સ્તરને ઘટાડી શકે છે.
પ્રવાહીના અલ્ટ્રાસોનિક ડીગાસિંગ વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!

અલ્ટ્રાસોનિક વાયર, કેબલ અને સ્ટ્રીપ સફાઈ

વાયર અને કેબલ, ટેપ અથવા ટ્યુબ જેવી સતત સામગ્રીની સફાઈ માટે અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ એ પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પ છે. શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણની અસર સામગ્રીની સપાટી પરથી તેલ અથવા ગ્રીસ, સાબુ, સ્ટીઅરેટ અથવા ધૂળ જેવા લુબ્રિકેશન અવશેષોને દૂર કરે છે. Hielscher Ultrasonics સતત રૂપરેખાઓની ઇનલાઇન સફાઈ માટે વિવિધ અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સ પ્રદાન કરે છે.
સતત પ્રોફાઇલ્સની અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ વિશે વધુ માહિતી માટે અહીં ક્લિક કરો!

શું Sonication એક શ્રેષ્ઠ પ્રક્રિયા પદ્ધતિ બનાવે છે?

સોનિકેશન, અથવા પ્રવાહીને ઉશ્કેરવા માટે ઉચ્ચ આવર્તન ધ્વનિ તરંગોનો ઉપયોગ, વિવિધ કારણોસર કાર્યક્ષમ પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે. ઉચ્ચ-તીવ્રતા અને આશરે નીચી-આવર્તન પર સોનિકેશન શા માટે અહીં કેટલાક કારણો છે. 20kHz ખાસ કરીને પ્રવાહી અને સ્લરીની પ્રક્રિયા માટે અસરકારક અને ફાયદાકારક છે:

1. પોલાણ: સોનિકેશનની મુખ્ય પદ્ધતિઓમાંની એક નાના પરપોટાનું નિર્માણ અને પતન છે, એક ઘટના જેને પોલાણ કહેવાય છે. 20kHz પર, ધ્વનિ તરંગો અસરકારક રીતે પરપોટા બનાવવા અને સંકુચિત કરવા માટે માત્ર યોગ્ય આવર્તન પર હોય છે. આ પરપોટાના પતનથી ઉચ્ચ ઉર્જા શોકવેવ્સ ઉત્પન્ન થાય છે, જે કણોને તોડી શકે છે અને સોનિકેટેડ પ્રવાહીમાં કોષોને વિક્ષેપિત કરી શકે છે.
2. ઓસિલેશન અને કંપન: જનરેટ કરેલ એકોસ્ટિક પોલાણ ઉપરાંત, અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબનું ઓસિલેશન પ્રવાહીમાં વધારાનું આંદોલન અને મિશ્રણ બનાવે છે, જેનાથી સામૂહિક ટ્રાન્સફર અને/અથવા ડિગાસિંગને પ્રોત્સાહન મળે છે.
3. પ્રવેશ: 20kHz પર ધ્વનિ તરંગો પ્રમાણમાં લાંબી તરંગલંબાઇ ધરાવે છે, જે તેમને પ્રવાહીમાં ઊંડે સુધી પ્રવેશવા દે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ એ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબની આસપાસ દેખાતી સ્થાનિકીકરણની ઘટના છે. ચકાસણીમાં વધતા અંતર સાથે, પોલાણની તીવ્રતા ઘટી રહી છે. જો કે, 20kHz પર સોનિકેશન અસરકારક રીતે પ્રવાહીના મોટા જથ્થાને સારવાર કરી શકે છે, ઉચ્ચ આવર્તન સોનિકેશનની તુલનામાં જે ઓછી તરંગલંબાઇ ધરાવે છે અને તેની ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈમાં વધુ મર્યાદિત હોઈ શકે છે.
4. ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ: ઉચ્ચ-દબાણ સમાનતા અથવા યાંત્રિક હલનચલન જેવી અન્ય પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓની તુલનામાં સોનિકેશન પ્રમાણમાં ઓછા ઉર્જા વપરાશ સાથે પરિપૂર્ણ કરી શકાય છે. આ તેને પ્રવાહીની પ્રક્રિયા કરવા માટે વધુ ઊર્જા-કાર્યક્ષમ અને ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિ બનાવે છે.
5. રેખીય માપનીયતા: અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાઓને સંપૂર્ણપણે રેખીયથી મોટા અથવા નાના વોલ્યુમમાં માપી શકાય છે. આ ઉત્પાદનમાં પ્રક્રિયા અનુકૂલનને વિશ્વસનીય બનાવે છે કારણ કે ઉત્પાદનની ગુણવત્તા સતત સ્થિર રહી શકે છે.
6. બેચ અને ઇનલાઇન પ્રવાહ: અલ્ટ્રાસોનિકેશન બેચ તરીકે અથવા સતત ઇનલાઇન પ્રક્રિયાઓ તરીકે કરી શકાય છે. બૅચેસના સોનિકેશન માટે, અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ ખુલ્લા જહાજ અથવા બંધ બેચ રિએક્ટરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. સતત પ્રવાહ પ્રવાહના સોનિકેશન માટે, અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો સેલ સ્થાપિત થયેલ છે. પ્રવાહી માધ્યમ સોનોટ્રોડ (અલ્ટ્રાસોનિકલી વાઇબ્રેટિંગ સળિયા)ને સિંગલ પાસ અથવા રિસર્ક્યુલેશનમાં પસાર કરે છે અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોના સંપર્કમાં અત્યંત સમાન અને કાર્યક્ષમ છે.

એકંદરે, પોલાણની તીવ્ર શક્તિઓ, ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ અને પ્રક્રિયા માપનીયતા ઓછી-આવર્તન, ઉચ્ચ-શક્તિવાળા સોનિકેશનને પ્રવાહીની પ્રક્રિયા કરવા માટે એક કાર્યક્ષમ પદ્ધતિ બનાવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસિંગનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત અને ઉપયોગ

અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ એક વ્યાવસાયિક પ્રક્રિયા તકનીક છે, જે મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે અસંખ્ય ઉદ્યોગો દ્વારા અપનાવવામાં આવી છે. ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા અને માપનક્ષમતા તેમજ ઓછી જાળવણી ખર્ચ અને ઉચ્ચ ઉર્જા કાર્યક્ષમતા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરને પરંપરાગત પ્રવાહી પ્રક્રિયા સાધનો માટે સારો વિકલ્પ બનાવે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વધારાની આકર્ષક તકો પ્રદાન કરે છે: પોલાણ – મૂળભૂત અલ્ટ્રાસોનિક અસર – જૈવિક, રાસાયણિક અને ભૌતિક પ્રક્રિયાઓમાં અનન્ય પરિણામો ઉત્પન્ન કરે છે. દાખલા તરીકે, અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ અને ઇમલ્સિફિકેશન સરળતાથી સ્થિર નેનો-સાઇઝ ફોર્મ્યુલેશન ઉત્પન્ન કરે છે. વનસ્પતિ નિષ્કર્ષણના ક્ષેત્રમાં પણ, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એ બાયોએક્ટિવ સંયોજનોને અલગ કરવા માટે બિન-થર્મલ તકનીક છે.

જ્યારે ઓછી-તીવ્રતા અથવા ઉચ્ચ-આવર્તન અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે વિશ્લેષણ, બિન-વિનાશક પરીક્ષણ અને ઇમેજિંગ માટે થાય છે, ત્યારે ઉચ્ચ-તીવ્રતાના અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ પ્રવાહી અને પેસ્ટની પ્રક્રિયા માટે થાય છે, જ્યાં તીવ્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોનો ઉપયોગ મિશ્રણ, ઇમલ્સિફાઇંગ, ડિસ્પર્સિંગ અને ડિગગ્લોમેરેશન માટે થાય છે. , કોષનું વિઘટન અથવા એન્ઝાઇમ નિષ્ક્રિયકરણ. જ્યારે ઉચ્ચ તીવ્રતા પર પ્રવાહી sonicating, ધ્વનિ તરંગો પ્રવાહી માધ્યમ દ્વારા પ્રચાર. આના પરિણામે ઉચ્ચ-દબાણ (સંકોચન) અને નીચા-દબાણ (દુર્લભતા) ચક્રમાં પરિણમે છે, આવર્તનના આધારે દરો સાથે. લો-પ્રેશર ચક્ર દરમિયાન, ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો પ્રવાહીમાં નાના શૂન્યાવકાશ પરપોટા અથવા ખાલી જગ્યાઓ બનાવે છે. જ્યારે પરપોટા એવા જથ્થાને પ્રાપ્ત કરે છે કે જેના પર તેઓ લાંબા સમય સુધી ઊર્જાને શોષી શકતા નથી, ત્યારે તેઓ ઉચ્ચ દબાણના ચક્ર દરમિયાન હિંસક રીતે તૂટી પડે છે. આ ઘટનાને પોલાણ કહેવામાં આવે છે. વિસ્ફોટ દરમિયાન ખૂબ ઊંચા તાપમાન (અંદાજે 5,000K) અને દબાણ (અંદાજે 2,000atm) સ્થાનિક સ્તરે પહોંચી જાય છે. પોલાણ પરપોટાનું વિસ્ફોટ પણ 280 મીટર પ્રતિ સેકન્ડ વેગ સુધીના પ્રવાહી જેટમાં પરિણમે છે.

પ્રવાહીમાં અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ ઝડપી અને સંપૂર્ણ ડિગાસિંગનું કારણ બની શકે છે; મુક્ત રાસાયણિક આયનો (રેડિકલ) પેદા કરીને વિવિધ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરો; રિએક્ટન્ટ્સના મિશ્રણને સરળ બનાવીને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપો; પોલિમરાઇઝેશન અને ડિપોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓને એકંદર વિખેરીને અથવા પોલિમેરિક સાંકળોમાં કાયમી ધોરણે રાસાયણિક બોન્ડ તોડીને વધારો; પ્રવાહી મિશ્રણ દરમાં વધારો; પ્રસરણ દરમાં સુધારો; માઇક્રોન-સાઇઝ અથવા નેનો-સાઇઝ સામગ્રીના અત્યંત કેન્દ્રિત પ્રવાહી મિશ્રણ અથવા સમાન વિક્ષેપ પેદા કરે છે; પ્રાણી, છોડ, ખમીર અથવા બેક્ટેરિયલ કોષોમાંથી ઉત્સેચકો જેવા પદાર્થોના નિષ્કર્ષણમાં સહાય કરો; ચેપગ્રસ્ત પેશીઓમાંથી વાયરસ દૂર કરો; અને અંતે, અતિસંવેદનશીલ કણોનું ધોવાણ થાય છે અને તોડી નાખે છે, જેમાં સૂક્ષ્મ જીવોનો સમાવેશ થાય છે. (cf. કુલદિલોક 2002)

ઉચ્ચ-તીવ્રતા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઓછી સ્નિગ્ધતાવાળા પ્રવાહીમાં હિંસક આંદોલન પેદા કરે છે, જેનો ઉપયોગ પ્રવાહીમાં સામગ્રીને વિખેરવા માટે થઈ શકે છે. (cf. Ensminger, 1988) લિક્વિડ/સોલિડ અથવા ગેસ/સોલિડ ઇન્ટરફેસ પર, પોલાણ પરપોટાનું અસમપ્રમાણ ઇમ્પ્લોઝન ભારે અશાંતિનું કારણ બની શકે છે જે પ્રસરણ સીમા સ્તરને ઘટાડે છે, સંવહન માસ ટ્રાન્સફરમાં વધારો કરે છે, અને સિસ્ટમોમાં પ્રસારને નોંધપાત્ર રીતે વેગ આપે છે જ્યાં સામાન્ય મિશ્રણ હોય છે. શક્ય નથી. (cf. Nyborg, 1965)

સાહિત્ય