מדריך מקיף לבקרת טמפרטורה במהלך סוניקציה

בקרת טמפרטורה בעיבוד על-קולי ובתגובות סונוכימיות חיונית לשמירה על שלמות הדגימה, הגנה על תרכובות רגישות לחום, אופטימיזציה של תנאי תגובה, הבטחת סוניקציה אחידה ושיפור הבטיחות הכוללת. כל הדגמים הדיגיטליים של הסוניקטורים של Hielscher מגיעים עם חיישן טמפרטורה הניתן לחיבור וכוללים תוכנה מתוחכמת לניטור טמפרטורת התהליך ולתכנות מגבלות טמפרטורה. למד כיצד בקרת טמפרטורה במהלך סוניקציה מאפשרת תוצאות יעילות, ניתנות לשחזור ואמינות יותר!

Hielscher Sonicators הכוללים בקרת טמפרטורה מתוחכמת

Hielscher sonicators מצוידים ניטור טמפרטורה מתקדמת ויכולות תכנות, חיוני לשמירה על שליטה מדויקת במהלך תהליכים קוליים. כל דגם של אולטרסאונד דיגיטלי מגיע עם חיישן טמפרטורה הניתן לחיבור המאפשר ניטור טמפרטורה רציף על ידי הכנסתו ישירות לנוזל. חיישן זה מודד את הטמפרטורה בתפזורת בזמן אמת, ומבטיח נתונים מדויקים ועקביים.
התוכנה המתוחכמת המשולבת באולטרסאונד Hielscher מאפשרת למשתמשים להגדיר טווח טמפרטורות מסוים. אם הטמפרטורה חורגת מהגבול שנקבע מראש, האולטרסוניקטור משתהה באופן אוטומטי. הוא חוזר לפעול רק לאחר שהטמפרטורה ירדה לרמה בטוחה שנקבעה מראש. תקנה אוטומטית זו מונעת התחממות יתר, ומגינה הן על הדגימה והן על הציוד.

כל קריאות הטמפרטורה, יחד עם נתוני תהליך קוליים קריטיים אחרים, נרשמים אוטומטית על כרטיס SD מובנה. תכונה זו מאפשרת תיקון קל ובקרת תהליכים מקיפה, ומאפשרת למשתמשים לסקור ולנתח את הנתונים לקבלת תוצאות מיטביות.

עבור תהליכים הדורשים ניהול טמפרטורה נוסף, Hielscher מציעה כורים סונוכימיים עם מעילי קירור. יתר על כן, ניתן לשלב מחליפי חום ויחידות צ'ילר כדי להבטיח שהתהליך ישמור על הטמפרטורה הרצויה.

מצב פעימה ניתן לתכנות הוא תכונה נוספת שנועדה לסייע בפיזור חום במהלך סוניקציה. מצב זה מאפשר לאולטרסאונד לפעול לסירוגין, ובכך למנוע הצטברות מתמשכת של חום.

כל דגמי הסוניקטורים הדיגיטליים, החל מ-200 וואט ומעלה, כוללים בקרת טמפרטורה למניעת התחממות יתר של הדגימה במהלך ההכנה. חיישן הטמפרטורה PT100 הניתן לחיבור מודד ברציפות את הטמפרטורה בדגימות ומעביר מידע זה לאולטר-סאונד. לאחר מכן, המערכת מושהית באופן אוטומטי כאשר מגיעים למגבלת הטמפרטורה העליונה, ומתחדשת רק ברגע שהדגימה מתקררת לגבול התחתון של טווח הטמפרטורות שנקבע.

יכולות בקרת הטמפרטורה של הסוניקטורים של Hielscher, כולל השימוש בחיישן הטמפרטורה PT100, מספקות פונקציה חיונית לשמירה על עיבוד קולי מדויק ובטוח. תכונות אלה מבטיחות כי הציוד פועל בטווח הטמפרטורה האופטימלי, מניעת התחממות יתר והבטחת שלמות הדגימה לאורך כל התהליך.

על חשיבות בקרת הטמפרטורה במהלך עיבוד קולי

בקרת טמפרטורה חיונית בעיבוד קולי ובתגובות סונוכימיות. הצורך בבקרת טמפרטורה נובע בראש ובראשונה מהדרישה לשמירה על שלמות הדגימה, הגנה על חומרים רגישים לחום ושיפור יעילות התגובה.

• שלמות הדגימה
  ראשית, בקרת טמפרטורה מדויקת מסייעת לשמור על שלמות הדגימות המעובדות. גלים על-קוליים מייצרים כמויות משמעותיות של חום באמצעות קוויטציה, שבה בועות מיקרוסקופיות בנוזל קורסות באלימות, ומייצרות טמפרטורות גבוהות מקומיות. אם הטמפרטורה עולה ללא שליטה, זה יכול להוביל לפירוק או דנטורציה של דגימות ביולוגיות רגישות, כגון חלבונים, חומצות גרעין, או תרכובות אורגניות אחרות. שמירה על טמפרטורה יציבה מבטיחה שדגימות אלה יישארו שלמות ותפקדות לאורך כל התהליך.
• טמפרטורת תהליך אופטימלית
  שנית, תגובות סונוכימיות רבות תלויות מאוד בטמפרטורה. הקצב והתוצאה של תגובות אלה יכולים להשתנות באופן משמעותי עם שינויים בטמפרטורה. על ידי שליטה בטמפרטורה, ניתן לייעל את תנאי התגובה, להבטיח יעילות גבוהה יותר ותשואות טובות יותר. לדוגמה, תגובות מסוימות עשויות לדרוש טמפרטורות נמוכות יותר כדי למנוע תגובות צד או לייצב מתווכים תגובתיים, בעוד שאחרות עשויות להזדקק לטמפרטורות גבוהות יותר כדי להשיג את קצבי התגובה הרצויים. ניהול טמפרטורה מדויק מאפשר כוונון עדין של תנאים אלה, המוביל לתוצאות עקביות וצפויות יותר.
• אחידות בסוניקציה
  יתר על כן, עליות טמפרטורה בלתי מבוקרות יכולות להוביל לסוניקציה לא אחידה. ככל שהטמפרטורה עולה, צמיגות הנוזל יכולה להשתנות, ולהשפיע על התפשטות גלים קוליים. זה יכול לגרום לקוויטציה לא אחידה ולעיבוד לא עקבי, מה שעלול להוביל ליכולת שחזור ירודה ולתוצאות לא אופטימליות. בקרת טמפרטורה מבטיחה כי התכונות הפיזיות של הנוזל להישאר קבוע, להקל על חלוקת אנרגיה קולית אחידה.
• בקרת טמפרטורה לבטיחות
  ניהול טמפרטורה יעיל משפר את הבטיחות. טמפרטורות גבוהות בלתי מבוקרות ובלתי מנוטרות עלולות להוות סיכונים למפעילים ולסביבת המעבדה. יישום אמצעי בקרת טמפרטורה מבטיח כי סביבת העיבוד נשארת בטוחה וכי כל הסיכונים הפוטנציאליים הקשורים להתחממות יתר מופחתים.

כיצד להשתמש באמבט קרח במהלך עיבוד קולי

עבור סוניקציה של כוסות ואצוות, השימוש במים קרים פשוטים / מי קרח או אמבט קרח הוא כלי מבוסס ויעיל למניעת עליית טמפרטורה בתווך הסוניקציה.
הכנת מי קרח או אמבט קרח לקירור לדוגמה במהלך סוניקציה היא תהליך פשוט המסייע לשמור על סביבת טמפרטורה עקבית ומבוקרת, למנוע התחממות יתר ולהבטיח תוצאות אופטימליות. כאן אנו מדריכים אתכם בשלבי הכנת אמבטיית קרח:

• מלא את המיכל: בחר כלי רחב יותר מכד הסוניקציה שלך. ממלאים את המיכל בערך באמצע הדרך בקרח. קרח כתוש או קוביות קרח במים קרים פועלים בצורה הטובה ביותר מכיוון שהם מספקים מגע טוב יותר עם מיכל הדגימה ומתקררים בצורה יעילה יותר. המטרה היא ליצור תערובת של קרח ומים שיכולה להקיף את מיכל הדגימה לחלוטין, ולספק קירור אחיד.
• השקיעו את הגורם המכיל לדוגמה: הניחו את מיכל הדגימה באמצע אמבט מי הקרח. ודא כי מפלס אמבט מי קרח מגיע לפחות באמצע הדרך במעלה הצדדים של מיכל הדגימה לקירור יעיל. אם הדגימה רגישה מאוד לחום, השקיעו את המיכל עמוק יותר, אך הימנעו מלתת למים להיכנס לתוך מיכל הדגימה. יש לוודא שמי הקרח המפלס אינם גבוהים מדי, כך שלא יישפכו מי קרח לדגימה.
• טמפרטורת צג (אופציונלי): אם יש צורך בבקרת טמפרטורה מדויקת, השתמש במדחום כדי לפקח על הטמפרטורה של אמבט הקרח. הסוניקטורים הדיגיטליים של Hielscher מגיעים עם חיישן טמפרטורה הניתן לחיבור PT100. חיישני PT100 מודדים את הטמפרטורה ברציפות ושולחים את הנתונים למעבד העל-קולי. ניתן להגדיר מגבלת טמפרטורה בתפריט הסוניקטור. בהגיעו למגבלת הטמפרטורה שנקבעה, הסוניקטור משהה באופן אוטומטי עד שטמפרטורת הדגימה יורדת לגבול תחתון מוגדר וממשיך בתהליך הסוניקציה.

 
הליך פשוט זה יוצר מי קרח יעילים או אמבט קרח כדי לשמור על סביבה יציבה וקרירה עבור הדגימות שלך במהלך סוניקציה, הבטחת ביצועים אופטימליים ומניעת התחממות יתר.

תאי זרימה קוליים עם מעיל קירור

עבור סוניקציה מוטבעת, Hielscher מציעה תאי זרימה של נפחים שונים וגיאומטריות מצויד מעיל קירור.
מעיל קירור של תא זרימה קולי משרת את הפונקציה של ויסות הטמפרטורה במהלך עיבוד קולי. מעטפת הקירור היא תא המקיף את תא הזרימה, דרכו מוזרם נוזל קירור (בדרך כלל מים, למשל מים עירוניים מקוררים). תפקידו העיקרי הוא לפזר את החום שנוצר במהלך סוניקציה, לשמור על הדגימה בטמפרטורה הרצויה ולמנוע התחממות יתר. זה חיוני לשמירה על שלמות תרכובות רגישות לחום ולהבטחת תוצאות עקביות ואמינות.
בניגוד לקירור, הז'קט יכול לשמש גם לחימום תא הזרימה. על ידי מחזור מים חמים במקום נוזל קירור, הטמפרטורה של תא הזרימה יכולה להיות גבוהה. זה מועיל לתהליכים הדורשים טמפרטורות גבוהות יותר, כגון thermo-sonication. תרמו-סוניקציה משלבת את ההשפעות של חום וגלים על-קוליים כדי לשפר את יעילות העיבוד. לדוגמה, בפסטור מזון, תרמו-סוניקציה יכולה להפחית ביעילות את העומס המיקרוביאלי תוך שמירה על האיכות והערך התזונתי של המזון. קרא עוד על Thermo-Sonication!
פונקציונליות כפולה זו של מעטפת הקירור - המספקת יכולות קירור וחימום - הופכת אותו לכלי רב-תכליתי עבור יישומי עיבוד על-קוליים שונים.

הומוגנייזר קולי UIP1000hdT עם תא זרימה המצויד במעטפת קירור לשליטה בטמפרטורת התהליך במהלך סוניקציה.

תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה

Hielscher ultrasonicators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. חוסן ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים קשים וסביבות תובעניות מטופלים בקלות על ידי אולטרסוניקטורים Hielscher.

Hielscher Ultrasonics היא חברה מוסמכת ISO לשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים שמציעות טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher ultrasonicators הם תואמי CE ולעמוד בדרישות של UL, CSA ו RoHs.

הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:

הומוגנייזר קולי UIP1500hdT עם תא זרימה המצויד במעטפת קירור לשליטה בטמפרטורת התהליך במהלך סוניקציה.

ספרות / מקורות