התפוררות אולטרה סאונד: הרטבה, המסת, פיזור
משלבי אולטראסאונד משמשים רבות לרטוב, לפזר או לפזר חלקיקים ואבקות לנוזלים. Ultrasonicators ביצועים גבוהים ליצור כוחות הטיה אינטנסיבי, אשר לשבור ולנפץ אגרגטים, אגלוגית ואת החלקיקים העיקריים כדי מיקרוסקופיים או ננו גודל. עיבוד החלקיקים האחיד בשדה הדפוס האקוסטי יוצר פיזור חלקיקים צר ומשטח חלקיקי אחיד.
אולטרה סאונד בתפרצים ויישומותיהם
מתפורר אולטרה סאונד לספק כוחות הטיה אינטנסיבי, אשר יוצר את ההשפעה הנדרשת על מוצקים כגון חלקיקים, קריסטלים, וסיבים לשבש אותם ולשבור אותם לגודל ממוקד, למשל מיקרון או ננו-גודל. בהשוואה לשיטות התפוררות חלופיות כגון מערבלי להב בעלי הטיה גבוהה, לחצים בלחץ גבוה, מטחנות חרוזים, מיקרופלואידינים וכו '. מציעים כמה יתרונות עיקריים.
יתרונות התפרדים אולטרה סאונד
- מיפוי בעוצמה גבוהה וגזירה
- עיבוד חלקיקים אחידים
- ריכוזים גבוהים מוצקים
- אין חרירים/אין סתימת
- אין לטחינת מדיום (כלומר חרוזים)
- מדרגיות לינארית
- קַל & מבצע בטוח
- קל לניקוי
- זמן & חסכונית באנרגיה
כורי זרימה על-קוליים לייצור תעשייתי מוטבע של ננו חלקיקים.
Turbulences גבוהה שנוצר על ידי ultrasonication להגדיל את המעבר ההמוני בין שלבים ולקדם ובכך את המסת של האבקות או הטרוגנית התגובה הכימית. דבר זה הופך את הכלי המועדף להגברת הכלים לחיזוק תהליכים כגון טחינה, פיזור, אמולסיה והמסת.
קרא עוד על התעצמות אולטרה סאונד של תגובות כימיות (sonochemistry)!
יישומים של מתפרדים אולטרה סאונד
- כִּרסוּם & שְׁחִיקָה
- דגלומרציה & פְּזִירָה
- תחליב
- המסת אבקות
- שיפור העברת המונים
- תגובות סונוכימיות
מכשיר אולטרסאונד להפחתת גודל החלקיקים
מתפורר אולטרה סאונד משמשים הפחתת גודל החלקיקים והפצת חלקיקים, מדובר בפירוש הדבר האמיתי של חלקיקים ראשוניים (המכונה כרסום) או שבירה של אגלוגית (המכונה הפחתת/פיזור).
התפלגות בגודל חלקיקים ו-SEM תמונות של Mg2Si לפני ואחרי כרסום אולטראסאונד (UM). (a) התפלגות בגודל החלקיקים; (ב) התמונה SEM לפני הטחינה אולטראסאונד; (ג) התמונה SEM לאחר כרסום אולטראסאונד ב 50% PVP – 50% אטוח עבור 2 h.
מקור: Marquez-Garcia et al. 2015
מכשירי כרסום אולטרה סאונד & שְׁחִיקָה
קוויטציה שנוצר באולטרסאונד יוצר כוחות הטיה אינטנסיבי ובכך התנגשות בין מסוים. המוצקים בתערובת משמשים כטחינה בינונית (הדומה לחרוזים או לפנינים בטחנת חרוז/פנינה): הם מואצת על ידי זרמים נוזליים הנוזלים, אשר בקלות להשיג המהירויות של עד 180 מטר/s. כאשר החלקיקים פוגעים זה בזה במהירות עצומה, הם נשברים ומתנפצים לרסיסים מיקרון-ובגודל ננו. מתפרדים אולטרה סאונד יכולים. אפילו לשבור חלקיקים ראשוניים הכורים לתאי זרימה אולטרה סאונד להבטיח את הטיפול האחיד של כל החלקיקים, כך כרסום אולטרסאונד תוצאות בהתפלגות בגודל חלקיק צר.
לחץ כאן כדי ללמוד עוד על הטחינה אולטראסאונד!
מכשירי אולטרסאונד מתפורר & פְּזִירָה
הפרמטרים של תהליך אולטרא סאונד יכול להיות נשלט בדיוק מאוד, כך שהאולטרה-סאונד מתפורר יכול לטחנת חלקיקים ראשוניים כאשר המוני גבוהה ולחץ גבוה מוחלים. מצד שני, ניתן להפעיל מערכות התפוררות אולטרה-סאונד גם במצבי הגברה נמוכים יותר ובתנאים קלים יותר, כך שמבנה החלקיקים והמשטח נותרים ללא פגע, אך החלקיקים מנותקים והחלקיקי הבודדים מופצים בצורה אחידה.
לחץ כאן כדי ללמוד עוד על הדגלופקזה והפיזור של אולטראסאונד!
מכשירי אמולסיה מתפורר
כאשר שני נוזלים immiscible (למשל, מים ושמן) מsonicated, הקאובציה האולטרה-סאונד מפריעה לטיפות – לייצר טיפות קטנות מאוד של שני שלבים immiscible, אשר מעורבבים אז יחד. כאשר מתפורר אולטרה סאונד בקלות לייצר טיפות ננו בגודל, מייצב אמולסיות אולטראסאונד מוצג יציבות ארוכת טווח ומראה שקוף ברור.
לחץ כאן כדי לקרוא עוד על ננו-אמולסיה אולטראסאונד!
מכשירי אולטרסאונד להתמוסס
התפרסות אולטרא סאונד משמשות להמיס אבקה ולוחות בהליך מהיר, בטיחותי ובטוח. קוויטציה באולטרסאונד שנוצר לשחוק את פני השטח של מוצקים והובלת שברי שחוקים לתוך נוזל לייצר ובכך פתרון הומוגנית.
בתעשיית התרופות, טבליות המסת היא משימה יומית, למשל למטרות אנליטיות. כאשר הלוחות חשופים לסביבה ימית, הטבליה מתמוססת לאט בתהליך רב-הזמן. אפילו עם השימוש של מערבב משותף או הקשה להב, הפירוק המלא של טבליות נשאר ארוך זמן. קוויטציה אולטרסאונד וכוחות גזירה אינטנסיבי במיוחד שלה לנתק את החלקיקים מן הלוח ותחבורה אותם לדילול, ובכך לשמור על העברה המונית בין משטח הלוח ורענן, בלתי רווי לדילול ברציפות. זה עושה אולטראסאונד המסת תהליך מהיר ויעיל מאוד, אשר מסייע להאיץ פירוק הסמים.
לחץ כאן כדי לקרוא עוד על המסת אולטראסאונד!
כיצד פועלת מכונה ממפרקת מכנית?
השתמשו באותו עיקרון מכני. כמו שעושים התפרדים תעשייתיים מערכות ערבוב מתפררות לפירוק ואגרגטים, מסיסות חומר מוצק או פיזור חלקיקים מוצקים בתערובות נוזלים. התפוררות אולטרה סאונד משלבת בעוצמה גבוהה אולטרסאונד לבדוק במיכל אצווה או בתוך קו המחולל של התא הזורם. The החללית (sonotrode) של אולטרסאונד מתפורר מהדהד בתוך הנוזל בתדר גבוה מאוד ויוצר כלים אולטרה סאונד אינטנסיבי בנוזל. כל בועת הקצף מכווץ את התוצאות בכוחות ההטיה רבי-עוצמה, הנשברים על ידי שוברים, אגרגטים ואפילו חלקיקים ראשוניים. כמו כן, קוויטציה אולטרה סאונד מייצרת הזרמת מהירות גבוהה עם עד 1000km/h. המטוסים הנוזליים המסילוניים מפנים את חלקיקי החלקיקים, משפרים את העברת החומר בתוך הנוזלים והפיזור המוצקים לאורך הנפח הנוזלי. בשדה הציוד הקולי, לחצים חלופיים במהירות ובאופן שונה בין ואקום לבין 1000bar. מיקסר רוטרי עם 4 להבי מיקסר יהיה צורך לפעול במהירות 300,000 RPM מדהימה כדי להשיג את אותו תדירות של מחזורי לחץ מתחלפים. מערבלי רוטרי קונבנציונליים ומערבלי רוטור-מערבלים ליצור כמות משמעותית של קוויטציה בגלל המגבלה שלהם במהירות.
מעוניין בסינתזה התחתונה של הננו-חלקיקים? – לחץ כאן כדי לקרוא עוד!
אולטרה סאונד מתפורר UIP2000hdT לדיספרסיות חלקיקים במחולל נירוסטה
Lab
מכשירים אולטראסאונד סוג הבדיקה הם כלי שימושי מאוד בכל מעבדה. בדיקה אולטרה סאונד (הידוע גם בשם sonotrode) היא גאומטריה פשוטה קל לנקות מוט טיטניום שזוגות ויברציות אולטרסאונד לתוך נוזל. הירושר עושה בדיקה וטיפים אולטרה סאונד במגוון רחב של גדלים. עבור התפוררות הנפוץ ביותר של מוצקים במעבדה, בדיקה אולטרה סאונד של 3, 7, 14, או 22mm קוטר הקצה הם שימושיים מאוד. מידות בדיקה אחרות ובדים אולטרה סאונד בגודל מותאם אישית זמינים. מכשירים אולטרה סאונד אופייני עבור התפוררות מעבדה טווח מ 100 כדי 400 ואט חשמל אולטראסוניות.
תעשייה אולטראסאונד מתפורר
הירושר התעשייה הם מעבדי אולטרה סאונד בעלי כוח גבוה המיועדים להתפוררות מתמשכת של נחלים גדולים. מערכות תעשייתיות אלה יכולות לטפל בקלות בריכוזים גבוהים של מוצקים. בדיקה תעשייתית אולטראסוניות מצוידים מקורבות כי ניתן לרכוב על מיכלי פלדה, כורים זכוכית או מכולות פלסטיק בכל אוריינטציה. הלחץ על הכלי הsonication או תא הזרימה מגביר את הקצף האקוסטי ובכך את תהליך הsonication. אופייני התפוררות ציוד תעשייתי אולטרה-סאונד נע בין 1000 ל 16,000 וואט של כוח אולטראסוניות לכל sonotrode.
תעשיות, שבהן התפוררות אולטרה-סאונד מתגלה באופן נרחב:
- פיזור, המסת, ערבוב של ניסוחים מוצק/נוזלי
- מדעי החומר
- הכנה לדוגמה לפני ניתוח
- ננו-חלקיק יישומים
- functionalization החלקיקים
- תגובות העברת פאזה
- התגבשות/משקעים
- עיבוד מזון
- תעשיית הנייר
- עיכול ביומסה
איך קונים את? "
הירושר אולטרה סוניק הוא יצרן מנוסה של ביצועים גבוהים אולטראסאונד מתפורר, אשר משמשים לפזר ולשבור חלקיקים או לפזר אבקות בנוזלים. כמנהיג השוק, הירושר מעצבת, מייצרת ומפיצה מתפרדים אולטרה סאונד והומוזים מלמעלה ועד לקנה מידה תעשייתי מלא.
אנו מסייעים לך לענות על השאלות הבאות על מנת למצוא את הפתרון המתאים ביותר עבור היישום והצרכים שלך:
- ? מה הבקשה המיועדת שלך
- מהו אמצעי האחסון האופייני שיש לעבד?
- מהם הגורמים הקריטיים בתהליך?
- מהם תקני האיכות, שיש להשיג?
הצוות המיומן והמנוסה שלנו יסייע לכם בכל שאלה ובתפיסת התהליך שלכם. הירושר אולטרה סוניק מציע ייעוץ מעמיק על תהליכים אולטרה סאונד כדי לעזור ללקוחותינו למצוא את המכשיר האופטימלי אולטראסאונד. אבל השירות של Hielscher לא מסתיים כאן, אנו מאמנים לקוחות במתקנים שלהם או במעבדה שלנו בתהליך אולטראסוניות ומרכז טכני כדי לסייע להם במהלך פיתוח תהליכים, אופטימיזציה והיקף.
Hielscher אולטרסוניקה’ מעבדי אולטרה סאונד תעשייתיים בקלות לספק המוני גבוהה מאוד, אשר נדרשים לשבור חלקיקים קשים ואגלוגית או לעבד מלבין עם ריכוז מוצק גבוה. הירושר תעשייתי מתפורר ניתן להפעיל עם המוני של עד 200 μm ברציפות במבצע 24/7. בעבור הגברה גבוהה יותר, המלון מציע גם שדות אולטרה סאונד מותאמים אישית. אביזרים נוספים כגון קרנות האצה, תאי זרימה, כורים sonication וכיוונונים מלאים זמינים ומאפשרים להגדיר את מערכת ה-אולטראסוניות שלך שצוינה לדרישות התהליך שלך.
מתפרקים ומתמוססים אולטראסוניים מתוחכמים
הירושר אולטרה סוניק מוטל על ביצועים גבוהים עם ידידותיות למשתמש הגבוהה ביותר והתקדמות טכנולוגית מתקדמת. משמעות הדבר היא כי הסטנדרטים של מעבדת הימאנשר מתפרדים יותר ויותר למודיעין של מכונות תעשייתיות. המשתמש יכול לשלוט הultrasonicators הדיגיטלית של Hielscher באמצעות שליטה מרחוק דפדפן. תוכנה אוטומטית לצריבת נתונים כותב את כל הפרמטרים החשובים אולטרסאונד כגון כוח נטו, סך הכל כוח, משרעת, טמפרטורה, לחץ, זמן ותאריך כמו קובץ CSV על כרטיס SD מובנה. יתר על כן, מתפורר אולטראסאונד ניתן לתכנת כדי לסגור אוטומטית לאחר זמן נחוש או קלט אנרגיה ספציפית או תוכנית מצבי sonication פועמת. הטמפרטורה הניתנת לחיבור וחיישני הלחץ מאפשרים לעקוב אחר התנאים לדוגמה בזהירות. מאחר שבקרת הטמפרטורה בחומרים רגישים לחום היא גורם חיוני לאיכות תוצאות התהליך, הירושר מציע פתרונות שונים כדי לשמור על טמפרטורת התהליך בטווח הטמפרטורה המיועד.
הפונקציות המתוחכמים של Hielscher ultrasonicators להבטיח את השליטה בתהליך הגבוה ביותר, מהימן הsonication תוצאות, ידידותיות למשתמש ונוחות עבודה.
Hielscher אולטרסוניקה’ מעבדי אולטראסאונד תעשייתיים יכולים לספק המוני הגברה גבוהה. המוני של עד 200 μm ניתן בקלות להפעיל באופן רציף ב 24/7 המבצע. בעבור הגברה גבוהה יותר, המלון מציע גם שדות אולטרה סאונד מותאמים אישית. היכולת להפעיל הגברה גבוהה כזו מאפשרת ללקוחותינו לטחנת חלקיקים עיקריים יסתיר לננו-בגודל. החוסן של הציוד האולטרא-סאונד של הירושר מאפשר לבצע 24/7 בעבודה כבדה ובסביבות תובעניות.
קרא עוד על התמוססות קולית וממיסים!
איכות – תוצרת גרמניה
כעסק בבעלות משפחתית ובניהול משפחתי, מתגאה הירושר באיכות גבוהה של המעבדים האולטרה-סאונד שלה. כל הultrasonicators תוכננו, יוצרו ונבדקו במטה שלנו ב Teltow ליד ברלין, גרמניה. החוסן של הציוד האולטרא-סאונד של הירושר מאפשר לבצע 24/7 בעבודה כבדה ובסביבות תובעניות.
אתם יכולים לקנות את הימאנשר אולטרה סאונד מתפורר בכל הגדלים השונים ואת טווח המחירים מציע ultrasonicator סבירים תואם את התקציב שלך. החל מהתפוררות החלקיקים בצלוחיות מעבדה קטנות ועד להתפוררות הזרימה הרציפה של השאיפה בייצור התעשייתי, להאלישר אולטראסוניק יש מתאים בלתי מתאימים! אנא צרו עימנו קשר – אנו שמחים להמליץ לך ultrasonicator המתאים ביותר!
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:
| נפח תצווה | קצב זרימה | התקנים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL / min | מעלהay |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 ל 20L | 0.2 ל 4 ליטר / דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10L / min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 עד 100L / min | UIP16000 |
| N.A. | יותר גדול | אשכול UIP16000 |
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!
הומומרים אולטרה סאונד בעלי עוצמה גבוהה מ מַעבָּדָה ל טַיָס ו תַעֲשִׂיָתִי סוּלָם.
ספרות/הפניות
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Renata Tomczak-Wandzel, Svetlana Ofverstrom, Regimantas Dauknys, Krystyna Mędrzycka (2011): Effect of Disintegration Pretreatment of Sewage Sludge for Enhanced Anaerobic Digestion. ENVIRONMENTAL ENGINEERING The 8th International Conference May 19–20, 2011, Vilnius, Lithuania.