המסה קולית של מוצקים בנוזלים
הכנת פתרונות היא צעד חשוב עבור דגימות מעבדה כמו גם עבור הייצור התעשייתי. באופן כללי, דגימות מעבדה חייבות להיות נוזליות לפני הניתוח. הומוגניזציה קולית והתמוססות היא אמצעי מהיר ואמין להכנת דגימות בכל הגדלים. בייצור תעשייתי, הכנת פתרונות הומוגניים ומומסים היטב היא לעתים קרובות גורם מכריע כדי להבטיח מאפייני מוצר יציבים ואיכות עקבית. ממיסים על-קוליים זמינים כמכשירי מעבדה קומפקטיים וכממיסים תעשייתיים מסחריים מלאים.
ממיסים קוליים: שימוש ויישומים
אולטרסאונד הוא כלי ידוע ואמין להכנת דגימות במעבדה. היישומים הרגילים כוללים הומוגניזציה, תחלוב, פיזור, מיצוי, פירוק גזים וטיפולים סונוכימיים.
עבור מדידות על ידי מכשירים אנליטיים (כגון HPLC, ספקטרומטר אטומי וכו '), בדרך כלל רוב הדגימות צריכות להיות נוזליות. משמעות הדבר היא כי המדגם חייב להיות במצב הומוגני של פתרון או חייב להיות מועבר לתוך קולואיד, השעיה, פיזור או תחליב אם התערובת היא בעלת אופי הטרוגני. אולטרסוניקציה רבת עוצמה היא כלי יעיל מאוד להכנת תערובות הומוגניות והטרוגניות.
אם אתם מעוניינים בהכנת השעיות הטרוגניות, לחצו כאן עבור: תחליב קולי ו פיזור קולי!
ליצירת תערובות הומוגניות על ידי המסה קולית, אנא המשך לקרוא למטה!
האולטרסוניקטור רב העוצמה 200W UP200St היא יחידת עבודה חזקה וחזקה מאוד עבור הפקות מעבדה והפקות קטנות יותר.
קביטציה קולית להמסת
אם הדגימה מסיסה, ניתן להמיס את המומס (כגון סוכרלוז, מלחים, למשל בצורת אבקה או טבליות) בממס (למשל מים, ממיסים מימיים, ממיסים אורגניים וכו') והתוצאה היא תערובת הומוגנית, המורכבת משלב אחד בלבד. תהליך ההתמוססות יכול להתבצע על ידי ערבוב ידני או מכני, אשר גוזל זמן ולא יעיל. בעיות קשורות הן אובדן מדגם עקב מניפולציה או חוסר יכולת שחזור על ידי שגיאות אקראיות וערבוב לא אחיד.
Ultrasonication משמש לעתים קרובות כדי לקדם פירוק יעיל ומהיר של דגימות. המסה בסיוע אולטרה-סאונד מבוססת על תסיסה מכנית של השפעות קוויטציוניות הנגרמות על ידי קלט של גלי אולטרסאונד לנוזלים. הקלט של אנרגיית אולטרסאונד מקל ומאיץ את הטיפול המקדים לדגימה כגון המסה ושטיפה לפני הניתוח.
על ידי הכנה בסיוע אולטרסאונד של תמיסה, ניתן להמיס מומסים בריכוז גבוה וליצור ביעילות ובמהירות פתרון מרוכז או רווי (ורווי יתר).
כאשר אולטרסאונד בהספק גבוה / בתדר נמוך מוכנס למדיום נוזלי, הקוויטציה האקוסטית המתקבלת יוצרת תנאים ייחודיים. אולטרה-סוניקציה שיפרה את הטיפולים המקדימים של דגימות נוזל-נוזל ומוצק-נוזל (כגון עיכול, מסיסות ומיצוי), אשר מיושמים בדרך כלל לפני זיהוי ומדידה אנליטיים.
קצב ההמסה מכמת את מהירות תהליך ההתמוססות. שיעור הפירוק מושפע מגורמים שונים:
- חומר: ממס ומומס
- טמפרטורה + לחץ
- דרגת הרוויה (תחת)
- יעילות והשפעה של המסה ומיזוג
- שטח פנים בין-פאזי
- נוכחות של מעכבים (למשל חומרים שהושקעו על החלקיקים/ חסימה על גבול הפאזה)
כדי להאיץ את תהליך המסה ואת קצב המסה, הומוגנייזרים חזקים המספקים השפעה מכנית מספקת נדרשים. כוח המסה ומיזוג קוויטציוני של הומוגנייזרים קוליים ידועים ובכך כלי נפוץ ואמין להכנת הדגימה במעבדות.
תמונות מיקרוסקופיות של השעיית meloxicam:
משמאל: השעיית meloxicam לא מטופלת; מימין: ננו-תרחיף Meloxicam המתקבל על ידי אולטרסוניקציה עם UP100H למשך 45 דקות באמפליטודה של 100% ומחזור 1.
(מחקר ותמונה: ©Iurian et al., 2015)
המסה קולית של דגימות מעבדה
המסה בסיוע אולטרה-סאונד להכנת דגימה משמשת במעבדות לפני מדידות אנליטיות.
רשימת מכשירים אנליטיים הדורשים (לעתים קרובות) דגימות נוזליות:
- HPLC – כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים
- FTIR – ספקטרוסקופיית אינפרא אדום התמרת פורייה
- GC – כרומטוגרפיית גז
- ספקטרוסקופיה אטומית
- ATR – השתקפות מוחלטת מוחלשת
- גודל חלקיקי עקיפה בלייזר
- פיזור אור דינמי
באמצעות מכשיר הכנת הדגימות האולטרסוני SonoStep, ניתן להפעיל את הטיפול בדגימות טרום אנליזה באופן מוטבע לחלוטין: מכשיר הכנת הדגימה האולטרסוני כולל מערבל ומשאבה משולבים, כך שהדגימות פועלות באופן יציב ורציף דרך מערכת סגורה. בכך, מובטחת סוניקציה אחידה ואמינה ללא הסיכון של זיהום צולב וזיוף דגימה או אובדן דגימה.
קרא עוד על יחידת הכנת הדגימה האולטרסונית All-in-One SonoStep!
המסה קולית לייצור תעשייתי
בקווי ייצור תעשייתיים, אולטרסאונד בהספק גבוה משולב כדי להמיס והומוגניזציה של תערובות מוצקות-נוזליות ליצירת מוצר אחיד ויציב.
להלן מספר דוגמאות לענפי תעשייה שונים:
- תעשיית התרופותהמסת רכיבי תרופות, כגון מלחים, פולימרים
- תעשיית המזון והמשקאותהמסת רכיבים, כגון סוכר, מלח, סירופ, תבלינים:
- מצייר & ציפוייםהמסת פולימרים:
- כימיההכנת תמיסה סופר-רוויה לפני: תגובות משקעים
ממיס אולטראסוני UIP6000hdT עבור תפוקה גדולה בייצור תעשייתי של פתרונות
מעבדים קוליים להמסת יישומים בכל קנה מידה
Hielscher Ultrasonics מציעה את הפתרון האידיאלי עבור יישום המסה והרטבה שלך. אתה צריך להכין דגימות אנליטיות במעבדה או לייצר כמויות גדולות של תמיסות או תמלחות במצב זרימה רציפה – Hielscher Ultrasonics יש את המס קולי אידיאלי עבור התהליך שלך!
עם ultrasonicators בכל דירוג כוח עבור אצווה, כמו גם עיבוד בתוך השורה, אנו ממליצים לך על ultrasonicator המתאים ביותר עבור מטרות העיבוד שלך!
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
| נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה | UP100H |
| 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
| 00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000hdT |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר! / שאל אותנו!
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים לערבוב יישומים, פיזור, תחליב וחילוץ בקנה מידה מעבדתי, פיילוט ותעשייתי.
ספרות / מקורות
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel: Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: InTechOpen.
- Castro, Luque de; Capote, Priego F. (ed.) (2007): Analytical Applications of Ultrasound. Elservier Science, 2007.
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.