היגישר טכנולוגיית אולטרה סאונד

הפקת קטליטי בסיוע אולטרסונית

כורי קולי Hielscher משמשים בתעשיות רבות כדי לסייע ולשפר את עיבוד חילוץ קטליטי (CEP) או מה שנקרא מיצוי שלב-העברה (PTE). מיצוי קטליטי כרוך מערכת בשלב immiscible הטרוגניים, כגון-נוזלים נוזליים או נוזלי-מוצק. גזירה גבוהה אולטרסאונד וכוחות cavitational לשפר את שיעורי המסה של מומסים מובילים משמעותי על מיצוי מהיר יותר. בנוסף, אפקט זה יכול לשמש כדי להפחית את הכמות ממסה או החומצה בשימוש. כטכניקה מוכחת, החילוץ סייע באולטרסאונד משמש יותר ויותר עקב ביקוש ההולך וגדל טכניקות חילוץ ידידותיות לסביבה עם זמן חילוץ קצר וצריכת ממס אורגנית מופחתת.

חילוץ העברת החילוץ / Phase קטליטי - יסודות

התנאי “קטליטי הפקת עיבוד (CEP) או העברת שלב חילוץ (PTE) מתאר את הנוזלים הנוזליים או ההפצה-נוזלי מוצק כאשר החילוץ והפינוי של analytes הוא מרוכז. לכן, diluent נוזל או מוצק צריך להיות מפוזר / לתחליב לתוך ממס (שלב נוזלי). על ידי המונח “מיכל חילוץ” רק החומר הפעיל בממס מתואר (למשל השלב אורגני" הומוגנית’ הכולל את extractant, את diluent ו / או משנה) אשר אחראי בעיקר להעברת המומס משנות ה מימית’ אל "אורגני’ שלב. [IUPAC]. עניין היעד, אשר מופק נקרא לחלץ.
מיצוי מסורתי שיטות כגון מיצוי soxhlet, שרייה, מיקרוגל, חלחול, חילוץ תחת ריפלוקס קיטור זיקוק, או שאיבה טורבו הן לרוב איטיות ולא יעילים ו / או דורשות כמות גבוהה של ממסי מסוכנים וכתוצאה מכך הזמן אינטנסיבי בעלות תהליך שגוזל כי הוא מזיק לסביבה.
אולטראסאונד היא אלטרנטיבה מוכחת שיטות חילוץ קונבנציונליות מתן מיצוי שלם מהר יותר עם פחות או לא ממסים מסוכנים! אולטראסאונד הינה טכניקה לעיבוד ירוק, evironmental ידידותי.

עקרון אולטרסונית בסיוע החילוץ קטליטי

להפקת חומר, שלבי immiscible חייב להיות מעורב, כך החומר להיעקר ניתן להמיס מן השלב המוביל לשלב ממס. ברוב מקרי עקירות שלב העברה מבוצעות משלב מתפזר לתוך שלב רציף, כלומר טיפות וחלקיקים צריכים להיות מפוזרות בצורה הומוגנית לתוך הממס.
אולטרסאונד כוח הוא טכנולוגית ערבוב והפקה ידועה כי יש מספר השפעות חיוביות על תהליך החילוץ:

  • קינטיקה תגובה משופרת
  • תערובת מעודנת של המוביל (sorbens) ו ממיס
  • interfacial המוגברת בין שני השלבים
  • העברת מסה מוגברת
  • הסרת שכבות passivating מפני שטח החלקיקים
  • הפרעה בתא & הִתפּוֹרְרוּת
  • יותר חילוץ וכתוצאה מכך תשואות גבוהות יותר
  • פָּשׁוּט & פעולת שמירה
  • תהליך גרין: ידידותי לסביבה

עקרון העבודה של אולטרסאונד Cavitation

היתרונות בשם הנ"ל של אולטרסאונד על תהליכי מיצוי הם תופעות של קולי cavitation. כאשר גלי אולטרה-סאונד חזקים מצמידים למדיום נוזלי, הגלים יוצרים מחזורי לחץ גבוה / לחץ נמוך. במהלך מחזורי לחץ נמוך, בועות קטנות או חללים מופיעים נוזל sonicated. בועות אלה גדלות על כמה מחזורי לחץ נמוך עד שהם לא יכולים לספוג יותר אנרגיה. כאשר הבועות צברו את השלב של ספיגת האנרגיה המקסימלית, הם מתמוטטים באלימות במהלך מחזור לחץ גבוה. קריסת הבועה יוצרת תנאים קיצוניים במיוחד, כגון טמפרטורה גבוהה מאוד (כ -5,000 ק"ג), לחצים גבוהים מאוד (כ -2,000 מטר), שיעורי קירור גבוהים מאוד ומטוסים נוזליים במהירות של עד 280m / s (כ- 630mph) . תופעה זו נקראת cavitation. תנאים קיצוניים אלה להפוך ultrasonication שיטה רב צדדי לעיבוד נוזלי.
למטרות מיצוי, שני שלבים מעורבים באופן אינטנסיבי בתחום cavitation קולי. טיפות וחלקיקים מתפרקים לגודל של תת-ננו-ננו. זה מפתחת משטחים מוגדלים עבור העברת מסה משופרת משלב אחד לתוך השני. הגדילה בין שני השלבים גורמת להגדלת שטח משטח המגע לצורך החילוץ, כך שההעברה ההמונית מוגברת בשל הסרת שכבות נוזלים עומדים על גבול הפאזה. העברת המונית גדל עוד יותר בשל הסרת שכבות פסיבטינג מפני השטח החלקיקים. עבור החילוץ של חומר ביולוגי מן התאים ורקמות, העברת המונית הוא גדל על ידי הפרעה התא קולי. כל ההשפעות הללו להוביל ליצירה מלאה יותר וכתוצאה מכך תשואות גבוהות יותר.

יתרונות של הפקת סאונד:

  • לשבור שכבות גבול
  • לבוא על כוחות ואן-דר-ואלס
  • להעביר נוזל בלתי רווי לפנות משטח
  • להפחית או צורך eliminiate לסוכני העברה
  • לקצר את הזמן, טמפרטורה ו / או ריכוז
  • פחות עודף לעומת הנפח נדרש רוויה מלאה
  • נפח פחות להיות מעודן (למשל, על ידי זיקוק, אידוי, ייבוש)
  • לא ברציפות עורר כורים (CSR)
  • לחסוך בחשמל
  • אין עיבוד ומינון אלא מוטבע
  • להשתמש פחות ממס חומצי או זול
  • להימנע ממסים, להשתמש מימית במקום
  • ריכוזי תהליך מוצקים גבוהה או והכלומניקים צמיגות גבוהים
  • עיבוד ירוק: ידידותי לסביבה
  • להשתמש חומצות אורגניות, כגון חומצה מאלית או חומצת לימון
  • למנוע תהליכי מיצוי רב מדרגתיות
אולטרסאונד בעצמה הגבוה הוא טכניקה מוכחת כדי לחלץ רכיבים וכתוצאה מכך תשואה גבוהה ועיבוד מהיר יותר (לחצו להגדלה!)

מיצוי מהיר ויעיל ידי sonication

הפקת אולטרסאונד:

  • ביולוגיה
  • כִּימִיָה
  • מזון & פארמה
  • אָנָלִיזָה
  • עיבוד גרעיני
  • יישומי כרייה
  • דסולפוריזציה
  • תרכובות אורגניות
  • גיאוכימיה
  • טָהֳרָה

בקשת מידע





נוזלי נוזלי חילוץ

תהליך קונבנציונלי: המיצוי הנוזלי הנוזלי הוא שיטת מחיצות לחלץ חומרים ממצב הצבירה נוזלית אחת לאחרת שלב נוזלי המבוסס על solubilities היחסי החומרים בשני שלבי נוזלי immiscible השונים. שימוש אולטרסוניקה משפר את הקצב שבו המומס מועבר בין שני השלבים ידי ביצועים גבוהים עִרבּוּב, מתחמק, ו הֲמָסָה!
מיצוי נוזלי נוזלי הוא טכניקת הפרדה לבודדת ולרכז רכיבים חשובים מכל בתמיסה מימית באמצעות ממס אורגני. המיצוי נוזלי הנוזלי מוחל לעתים קרובות כאשר טכניקות הפרדה אחרות (זיקוק למשל) אינן יעילות. מיצוי נוזלי נוזלים משמש תרופות & קוסמטי (תרכובות פעילות, APIs, ניחוחות), כמו גם תעשיית מזון והחקלאות, עבור בכימיה אורגנית ואי-אורגנית, תעשייה פטרוכימית, ואת hydrometallurgy.

בְּעָיָה: בעיה נפוצה היא חוסר השלמות של השלבים הנוזליים (הממס והדילואנט אינם ניתנים להשמדה), ולכן נדרשת שיטת ערבוב נאותה. כמו ערבוב אפילו של שני שלבים נוזליים מקדם את המעבר לשלב בין diluent ממס, שיטת פיזור אמין או אמולסיפיקציה הוא חיוני. עדיף את התערובת ואת אזור מגע גבוה יותר בין שני השלבים, יותר טוב soluent יכול לנוע בין שלב נוזלי אחד לשלב נוזלי אחר. תהליכי מיצוי קונבנציונאליים חסרים בעיקר בקידום העברת המונים, כך שתהליך החילוץ הוא איטי ולעתים קרובות אינו שלם. כדי לשפר את מיצוי, לעתים קרובות כמויות מופרז של ממס משמשים, מה שהופך את תהליך יקר מזהמים לסביבה.

פִּתָרוֹן: Ultrasonic נוזלי נוזלי חילוץ מצטיין שיטות מיצוי נוזליות נוזלי מסורתיות בנקודות שונות:
אולטרסאונד כוח מערבב שני או יותר שלבי נוזלים אמינים ויחד בקלות. על ידי ultrasonication, טיפות ניתן לצמצם ננו-גודל כך בסדר מיקרו אמולסיות ננו מתקבלים. ובכך, כוחות cavitational שנוצר לקדם את העברת המוני בין שלבי נוזלי. כמו sonication ניתן להריץ מערכת מוטבעת-רציפה, כמויות גדולות ו נוזלים צמיגים מאוד ניתן לטפל ללא בעיות.
אבל גם מיצוי מיקרו, למשל: למטרות אנליטיות, ניתן לשפר על ידי sonication, מדי (מבוססי נוזלים יוניים למשל, שאיבת מיקרו עם תחליב קולי).

כוחות קולים עצמה הם טכניקה ידועה ואמינה עבור חילוץ (לחץ להגדלה!)

cavitation Ultrasonic בנוזל

יתרונות של הפקת סאונד:
כוחות קוליים רבים עצמה – שנוצר על ידי תדירות נמוכה / הספק גבוה אולטרסאונד – עוזר ל

  • לעצב מחדש טיפות
  • להימנע סוכני אמולסיה העברה או זרזי amphiphillic
  • להימנע משימוש בחומרי ניקוי או חומרים פעילי שטח
  • להימנע catalsts, דטרגנטים או פעילי שטח amphiphillic
  • ליצור אמולסיות יציב סוער ללא שכבות פעילות שטח

הפקת Solid-הנוזלת

המטרה של מיצוי מיצוי או-שלב מוצק מוצק לנוזל (SPE) הוא זה להפריד analytes, אשר מומס או מושעה תערובת נוזלית, ולבודד אותם ממטריקס פי התכונות הפיסיקליות והכימיות שלהם. לכן, שהבידוד הוא eluted מן sorbens עם סיוע של ממס מתאים. החומר מופק נקרא elute.
טכניקות SPE קונבנציונליות הן השרייה, מיצוי soxhlet, חלחול, שילוב של ריפלוקס זיקוק בקיטור, או שאיבה טורבו ערבוב / מהירות גבוהה. מיצוי מוצק לנוזל הוא הליך נפוץ להפריד תרכובות בביולוגיה, כימיה וכן במזון, תרופות תעשיית הקוסמטיקה. הפקת המתכות ידועה גם בשם שטיפה.
בְּעָיָה: טכניקות SPE קונבנציונליות ידועות בתור זמן רב ודורשות כמויות גדולות היחסי של ממסים כי הם בעיקר לסביבה מסוכנת ומזהמת. טמפרטורות בתהליך גבוה אפילו יכולות להוביל להרס של תמציות רגישות תרמית.
פִּתָרוֹן: עם מיצוי מוצק לנוזל סייע באולטרסאונד, הבעיות הנפוצות של SPE המסורתית ניתן להתגבר בדרך כלל. כמו sonication מספק הפצת קנס של המוצקים בשלב הממס, גבול interfacial גדול נגיש, כך שמעבר המסה של חומר היעד לתוך הממס משתפר. התוצאה הוא מיצוי מהיר יותר תוך שימוש ממס מופחת או להימנע לחלוטין (מים לשימוש בתור שלב נוזלי במקום). על ידי יישום של אולטרסאונד כוח, החילוץ מוצק שלב יכול להתבצע יותר יעיל, כלכלי, ועל environmetal ידידותי. בשל צמצום או הימנעות ממסים מזהמים או מסוכנים, יכול להיחשב החילוץ קולי כפי ידידותי לסביבה תהליך ירוק. מבחינה כלכלית, עלויות התהליך מופחתות בשל חסכון באנרגיה, ממס, וזמן.

חילוץ ממס

במקרה של מיצוי בממסים, ממס (לדוגמא ממס אורגני) משמש כדי לפזר ולהפריד תרכובת מנוזל אחר (למשל, שלב מימי). באופן כללי, מומס הקוטב יותר נמס ממס הקוטבי יותר, ואת מומסי קוטב פחות ממס פחות קוטבית. באמצעות מיצוי ממס, אפשר להפריד thiophenes חמצון (sulfoxides, sulfones) מתוך שלב נפט באמצעות acetonitrile או בממסים קוטביים אחרים. מיצוי בממסים משמש גם כדי לחלץ חומרים, כגון אורניום, פלוטוניום, או תוריום מפתרונות חומצה לתוך שָׁלוֹשׁ organophosphatenפוספט -butyl (תהליך פיורקס).
צמצום השימוש הממס שלך: שימוש אולטרסוניקה ממזער שימוש בממסים בתהליך מייעל את עומס המוצר בממס. זה גם מוביל חילוץ מהיר יותר.
לחץ כאן כדי לקרוא עוד על desulphurization חמצוני בסיוע אולטרסונית!

אולטרסונית בסיוע החילוץ Soxhlet

מיצוי Soxhlet הוא טכניקת מיצוי מוצק לנוזל שכיח מעבדות סינטטיות וביקורתיות. מיצוי Soxhlet מוחל בעיקר כאשר חומר יש מסיסות מוגבלת רק בתוך ממס, ואת הטומאה היא מסיסה הממיס.
אולטראסאונד ניתן לשלב מאוד בהצלחה עם מיצוי Soxhlet וכתוצאה מכך עלו תשואות וזמן קצר חילוץ.
אנא לחץ כאן כדי ללמוד עוד על חילוץ Soxhlet סייע באולטרסאונד!

מיצוי נמס

נוזלים נוזלי ניתן לבצע בתערובות שבו אחד או שני השלבים הנוזליים נמס, כגון מלחים מותכת או מתכות מותכת, כגון כספית. מsonication חזק בתוך השורה בתוך כורים תא אולטרא סאונד לאפשר עיבוד אפילו נוזלים עם עוצמות וצמיגות גבוהה כגון נמס.

שטיפה

שטיפה מתארת ​​את השימוש בחומצות, ממסים או מים חמים כדי להמס מומס סלקטיבי מנושאת מוצקה מסיסה אינרטי. שטיפה משמשת לעתים קרובות כרייה לחלץ מתכות מ עפרות.
יתרונות של שטיפת אולטרא סאונד:

  • לשטוף נקבים קטנים של חומרים נקבוביים
  • להתגבר selectivities של ממברנות
  • להרוס מוצקים, delaminate ו deagglomerate מוצקים
  • להסיר שכבות פסיביות
  • הסרת שכבות תחמוצת
  • להרטיב את כל שטח החומר בפרט עבור נוזלי מתח פנים גבוה
  • דילול גזירה

לחץ כאן כדי ללמוד יותר על שטיפת קולי!

ציוד Hielscher עבור כל סולם

Sonication במעבדה, Top-ספסל היקף הייצור
כל התקני אולטראסאונד Hielscher בנויים לרוץ 24h / 7d, אפילו homogenizers המעבדה הקולי יכול לעבד כמויות ניכרות גם ב תצווה או מצב זרימת דרך. שחקני הספסל-העליון ultrasonicators התעשייתי מתוכננים ובנוי על כיתה תעשייתית כך בהיקפים גבוהים צמיגות גבוהה יכולים להיות מעובד ללא בעיות – אפילו תחת בדרישת תנאי כגון לחצים גבוהים וטמפרטורות גבוהות (לדוגמא בשילוב עם CO-הקריטי2עבור תהליכי שחול וכו '). ultrasonicators החזק של Hielscher מסוגל להתמודד ממסים, נוזלי שוחקים, חומרים מאכלים. אבזרים מתאימים מאפשרים להתאים את המערכת הקולה מיטבים לדרישות תהליך החילוץ. עבור התקנה בסביבות מסוכנות, ATEX או FM מדורג פיצוץ מערכות אולטראסאונד פנויים.
ובכך, מערכות אולטרא חזקות ורב עצמה של Hielscher ואת המגוון הרחב של אביזרים מאפשר sonicate חומרים כגון מים / נוזלים חמים, acidics, נמס מתכת, מלח נמס, ממיסים (לדוגמה מתנול, הקסאן; אורגניים, ממיסים קוטב לדוגמה, acetonitrile).

מיצוי העברת שלב אולטרסאונד או מיצוי קטליטי יכול להתממש כמו תהליך דו שלבים פשוטים

תרשים זרימה: שלבי חילוץ העברת שלב קולי

ספרות / הפניות

  • Bendicho, C .; De La Calle, ואני .; Pena, F .; קוסטאס, M .; Cabaleiro, N .; Lavilla, I. (2012): אולטרסאונד בסיוע מקדים של דגימות מוצקות בהקשר של כימיה אנליטית ירוקה. מגמות כימיה אנליטית, Vol. 31, 2012. 50-60.
  • IUPAC. מצבור של טרמינולוגיה כימית, 2nd ed. (ה “ספר זהב”). מלוקט על ידי א ד McNaught וא וילקינסון. פרסומים מדעיים בלקוול, אוקספורד (1997). גרסת ה- XML ​​תיקן באינטרנט: http://goldbook.iupac.org (2006) נוצר על ידי מ 'ניק, ג'יי Jirat, B. Kosata; עדכוני הידור על ידי א ג'נקינס. ISBN 0-9678550-9-8.
  • אולוסי, T .; Olayinka, K .; Alo, B .; סמית, ר 'מ' (2011): השוואה בין מיצוי וטכניקות לנקות לקביעת פחמימנים ארומטיים פוליציקליים בדגימות קרקע מזוהמת. האפריקאי Journal of סביבת המדע והטכנולוגיה Vol. 5/7, 2011. 482-493.
  • Petigny, L .; פרינו-Issartier, S .; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): Batch ו חילוץ בסיוע אולטראסאונד רציף של עלים בולדו (Peumus boldus מול.). כתב העת הבינלאומי של מולקולרית המדע 14, 2013. 5750-5764.
  • וואנג, L .; ולר, ג L. (2006): התקדמות החילוץ של תוספים תזונתיים מצמחים. מגמות במדעי המזון & טכנולוגיה 17, 2006. 300-312.

צור קשר / בקש מידע נוסף

דבר איתנו על דרישות העיבוד שלך. נמליץ פרמטרי ההתקנה ועיבוד המתאימים ביותר עבור הפרויקט שלכם.





הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.




עובדות שראוי לדעת

עיבוד נוזל Ultrasonic הוא המכונה לעתים קרובות כמו sonication, ultrasonication, sonification, insonation, קרינה אולטרא, או יישום של שדות אקוסטיים. כל המונחים הללו מתארים את הצימוד של גלי אולטרסאונד גבוה כוח לתוך מדיום נוזלי כדי להשיג קולים

כמו אולטרסאונד כוח הוא כזה טכניקה העיבוד תכליתי, מכשירים אולטרה סאונד ידועים תחת מונחים שונים כגון לחקור sonicator, סוניק lyser, מכשיר אולטרסאונד, מטחנת אולטרה סאונד, sono-רופין, soni, dismembrator קולי, משתק תאים, מפזרים או מדללים.