अल्ट्रासोनिक विघटन: गीला करना, घोलना, परिक्षेपित करना

अल्ट्रासोनिक इंटीग्रेटर का उपयोग तरल पदार्थों में कणों और पाउडर को गीला करने, परिक्षेपित करने या घोलने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिकेटर तीव्र अपरूपण बल उत्पन्न करते हैं, जो समुच्चयों, एग्लोमरेट और प्राथमिक कणों को तोड़कर और चूर करके सूक्ष्म या नैनो आकार तक छोटा करते हैं। ध्वनिक कैविटेशन क्षेत्र में कणों के एकसमान प्रसंस्करण से कण आकार का संकीर्ण वितरण और एकसमान कण सतह प्राप्त होती है।

अल्ट्रासोनिक विघटक और उनके अनुप्रयोग

अल्ट्रासोनिक विघटक तीव्र अपरूपण बल उत्पन्न करते हैं, जो कणों, क्रिस्टलों और रेशों जैसे ठोस पदार्थों पर उन्हें विघटित करने और लक्षित आकार, जैसे माइक्रोन या नैनो आकार, तक छोटा करने के लिए आवश्यक प्रभाव डालते हैं। उच्च अपरूपण वाले ब्लेड मिक्सर, उच्च दाब वाले होमोजेनाइज़र, बीड मिल, माइक्रोफ्लुइडाइज़र आदि जैसी वैकल्पिक विघटन विधियों की तुलना में अल्ट्रासोनिक विघटक कुछ प्रमुख लाभ प्रदान करते हैं।

अल्ट्रासोनिक विघटकों के लाभ

• उच्च तीव्रता वाला कैविटेशन और अपरूपण
• कणों का एकसमान प्रसंस्करण
• ठोस पदार्थों की उच्च सांद्रता
• कोई नोज़ल नहीं / कोई अवरोध नहीं
• पिसाई माध्यम (अर्थात बीड) की आवश्यकता नहीं
• रैखिक रूप से पैमाना बढ़ाने की क्षमता
• आसान और सुरक्षित संचालन
• साफ करना आसान
• समय और ऊर्जा की दृष्टि से दक्ष

 

प्रोब प्रकार के अल्ट्रासोनिक विघटकों का कार्य सिद्धांत ध्वनिक कैविटेशन उत्पन्न करने पर आधारित है। अल्ट्रासोनिक प्रोब के माध्यम से उच्च तीव्रता वाली अल्ट्रासाउंड तरंगें प्रक्रिया माध्यम (अर्थात तरल या स्लरी) में संचारित की जाती हैं। अल्ट्रासाउंड तरंगें तरल में आगे बढ़ती हैं और बारी-बारी से उच्च दाब तथा निम्न दाब के चक्र उत्पन्न करती हैं। निम्न दाब के चक्रों के दौरान निर्वात के अत्यंत छोटे बुलबुले बनते हैं, जिन्हें कैविटेशन बुलबुले कहा जाता है। ये कैविटेशन बुलबुले कई दाब चक्रों के दौरान बढ़ते रहते हैं, जब तक कि वे ऐसे आकार तक नहीं पहुँच जाते जहाँ वे और अधिक ऊर्जा अवशोषित नहीं कर सकते। इस बिंदु पर कैविटेशन बुलबुले अत्यंत तीव्रता से अंदर की ओर ध्वस्त होते हैं और स्थानीय स्तर पर चरम परिस्थितियाँ उत्पन्न करते हैं, जैसे अत्यधिक तापमान, दाब, तापमान और दाब में अत्यधिक अंतर (तापन / शीतलन की उच्च दरों और दाब में उतार-चढ़ाव के कारण), सूक्ष्म विक्षोभ और 180m/s तक के वेग वाली तरल धाराएँ। ये परिस्थितियाँ माध्यम में मौजूद कणों पर महत्वपूर्ण यांत्रिक प्रभाव डालती हैं, क्योंकि उच्च वेग वाली तरल धाराएँ माध्यम में कणों को त्वरित करती हैं, जिससे कण आपस में टकराते हैं। कणों के आपसी टकराव से ठोस पदार्थ (जैसे कण, रेशे, कोशिकाएँ) क्षरित होते हैं, चूर होते हैं और माइक्रोन तथा नैनो आकार के टुकड़ों में टूट जाते हैं।
अल्ट्रासोनिकेशन से उत्पन्न उच्च विक्षोभ विभिन्न प्रावस्थाओं के बीच द्रव्यमान स्थानांतरण बढ़ाता है और इस प्रकार पाउडर के घुलने या विषमांगी रासायनिक अभिक्रियाओं को बढ़ावा देता है। इससे अल्ट्रासोनिक विघटक पिसाई, परिक्षेपण, पायसीकरण और घोलने जैसी प्रक्रियाओं को तीव्र करने के लिए पसंदीदा उपकरण बन जाते हैं।

रासायनिक अभिक्रियाओं को अल्ट्रासोनिक विधि से तीव्र करने (सोनोकेमिस्ट्री) के बारे में और पढ़ें!

अल्ट्रासोनिक विघटकों के अनुप्रयोग

• पिसाई और पीसना
• एग्लोमरेट का विघटन और परिक्षेपण
• पायसीकरण
• पाउडर को घोलना
• द्रव्यमान स्थानांतरण में सुधार
• सोनोरासायनिक अभिक्रियाएँ

कण आकार घटाने के लिए अल्ट्रासोनिक विघटक

अल्ट्रासोनिक विघटकों का उपयोग कणों का आकार घटाने और कणों के वितरण के लिए किया जाता है, चाहे इसका अर्थ प्राथमिक कणों को वास्तव में बारीक करना हो (जिसे पिसाई कहा जाता है) या एग्लोमरेट को तोड़ना हो (जिसे एग्लोमरेट का विघटन / परिक्षेपण कहा जाता है)।

पिसाई और पीसने के लिए अल्ट्रासोनिक विघटक

अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पन्न कैविटेशन तीव्र अपरूपण बल पैदा करता है, जिनके कारण कणों के बीच टक्कर होती है। स्लरी में मौजूद ठोस पदार्थ पिसाई माध्यम के रूप में कार्य करते हैं (बीड / पर्ल मिल में मनकों या गोलिकाओं के समान): कैविटेशन से उत्पन्न द्रव धाराएँ इन्हें त्वरित करती हैं और ये धाराएँ आसानी से 180m/s तक का वेग प्राप्त कर लेती हैं। जब कण इतनी अत्यधिक गति से एक-दूसरे से टकराते हैं, तो वे टूटकर माइक्रोन और नैनो आकार के टुकड़ों में बिखर जाते हैं। अल्ट्रासोनिक विघटक प्राथमिक कणों को भी तोड़ सकते हैं। अल्ट्रासोनिक प्रवाह सेल रिएक्टर सभी कणों का एकसमान उपचार सुनिश्चित करते हैं, जिससे अल्ट्रासोनिक पिसाई के परिणामस्वरूप कण आकार का संकीर्ण वितरण प्राप्त होता है।
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विगुच्छन और परिक्षेपण के लिए अल्ट्रासोनिक विघटक

अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया के मापदंडों को बहुत सटीकता से नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे उच्च आयाम और बढ़ा हुआ दाब लागू करने पर अल्ट्रासोनिक विघटक प्राथमिक कणों की पिसाई कर सकते हैं। दूसरी ओर, अल्ट्रासोनिक विघटन प्रणालियों को कम आयाम और अधिक सौम्य परिस्थितियों में भी संचालित किया जा सकता है, जिससे कणों की संरचना और सतह अक्षुण्ण रहती हैं, लेकिन गुच्छे टूट जाते हैं और अलग-अलग कण स्लरी में समान रूप से वितरित हो जाते हैं।
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धूमित सिलिका का अल्ट्रासोनिक परिक्षेपण: Hielscher अल्ट्रासोनिक समांगीकारक UP400S सिलिका पाउडर को तीव्रता और कुशलता से अलग-अलग नैनोकणों के रूप में परिक्षेपित करता है।

पायसीकरण के लिए अल्ट्रासोनिक विघटक

जब दो अमिश्रणीय द्रवों (जैसे, पानी और तेल) का सोनिकेशन किया जाता है, तो अल्ट्रासोनिक कैविटेशन बूँदों को तोड़ता है – जिससे दोनों अमिश्रणीय प्रावस्थाओं की बहुत छोटी बूँदें बनती हैं, जिन्हें फिर एक साथ मिलाया जाता है। चूँकि अल्ट्रासोनिक विघटक आसानी से नैनो आकार की बूँदें उत्पन्न करते हैं, इसलिए स्थिरीकृत अल्ट्रासोनिक पायस दीर्घकालिक स्थिरता और स्वच्छ, पारदर्शी रूप प्रदर्शित करते हैं।
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घोलने के लिए अल्ट्रासोनिक विघटक

अल्ट्रासोनिक विघटकों का उपयोग तीव्र, सरल और सुरक्षित प्रक्रिया द्वारा पाउडर और गोलियों को घोलने के लिए किया जाता है। अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पन्न कैविटेशन ठोस पदार्थों की सतह का क्षरण करता है और क्षरित टुकड़ों को द्रव में पहुँचाता है, जिससे एक समांगी विलयन बनता है।
औषधि उद्योग में गोलियों को घोलना एक दैनिक कार्य है, उदाहरण के लिए विश्लेषणात्मक उद्देश्यों के लिए। जब गोलियाँ जलीय परिवेश के संपर्क में आती हैं, तो गोली धीरे-धीरे घुलती है और इस प्रक्रिया में बहुत समय लगता है। सामान्य स्टिरर या ब्लेड विलोडक के उपयोग के बावजूद गोलियों को पूरी तरह घुलने में काफी समय लगता है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन और इसके असाधारण रूप से तीव्र अपरूपण बल गोली से कणों को अलग करके उन्हें तनुकारक में पहुँचाते हैं, जिससे गोली की सतह और ताज़े, असंतृप्त तनुकारक के बीच द्रव्यमान अंतरण लगातार जारी रहता है। इससे अल्ट्रासोनिक विधि से घोलना एक अत्यंत तीव्र और कुशल प्रक्रिया बन जाता है, जो औषधि के घुलने में तेज़ी लाने में मदद करती है।
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पदार्थों को घोलना उच्च शक्ति पराश्रव्य उपचार के अनेक अनुप्रयोगों में से एक है। इस वीडियो में Hielscher UP200St से पानी में Jellybabies तेज़ी से घोलना प्रदर्शित किया गया है।

यांत्रिक विघटक कैसे काम करता है?

प्रयोगशाला के अल्ट्रासोनिक विघटक उसी यांत्रिक सिद्धांत का उपयोग करते हैं जिसका उपयोग औद्योगिक विघटक करते हैं। विघटक मिश्रण प्रणालियाँ एग्लोमरेट और एग्रीगेट का विघटन करती हैं, ठोस पदार्थों को घोलती हैं या तरल मिश्रणों में ठोस कणों को परिक्षेपित करती हैं। अल्ट्रासोनिक विघटन में बैच टैंक या इनलाइन प्रवाह सेल रिएक्टर में उच्च तीव्रता वाली अल्ट्रासोनिक प्रोब का उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक विघटक की प्रोब (सोनोट्रोड) तरल में बहुत उच्च आवृत्ति पर कंपन करती है और तरल में तीव्र अल्ट्रासोनिक कैविटेशन उत्पन्न करती है। प्रत्येक कैविटेशन बुलबुले के ढहने से शक्तिशाली अपरूपण बल उत्पन्न होते हैं, जो एग्लोमरेट, एग्रीगेट और यहाँ तक कि प्राथमिक कणों को भी तोड़ देते हैं। इसके अतिरिक्त, अल्ट्रासोनिक कैविटेशन 1000km/h तक की गति वाला कैविटेशन प्रवाह उत्पन्न करता है। कैविटेशन से उत्पन्न तरल जेट कणों के एग्लोमरेट से टकराते हैं, कोशिका भित्तियों को तोड़ते हैं, स्लरी के भीतर पदार्थ स्थानांतरण में सुधार करते हैं और तरल के पूरे आयतन में ठोस पदार्थों को परिक्षेपित करते हैं। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन क्षेत्र में दाब तेजी से और बार-बार निर्वात तथा 1000bar तक के दाब के बीच बदलता रहता है। बारी-बारी से बदलने वाले दाब चक्रों की यही आवृत्ति प्राप्त करने के लिए 4 मिक्सर ब्लेड वाले रोटरी मिक्सर को आश्चर्यजनक रूप से उच्च 3,00,000 RPM पर चलाना पड़ेगा। पारंपरिक रोटरी मिक्सर और रोटर-स्टेटर मिक्सर अपनी गति की सीमा के कारण उल्लेखनीय मात्रा में कैविटेशन उत्पन्न नहीं करते।

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प्रयोगशाला के अल्ट्रासोनिक विघटक

प्रोब प्रकार के अल्ट्रासोनिक उपकरण हर प्रयोगशाला में बहुत उपयोगी साधन हैं। अल्ट्रासोनिक प्रोब (जिसे सोनोट्रोड भी कहा जाता है) सरल ज्यामितीय आकार वाली, आसानी से साफ की जा सकने वाली टाइटेनियम की छड़ होती है, जो अल्ट्रासोनिक कंपन को तरल में संचारित करती है। Hielscher कई आकारों में अल्ट्रासोनिक प्रोब और टिप बनाता है। प्रयोगशाला में ठोस पदार्थों के सबसे आम विघटन कार्यों के लिए 3, 7, 14, या 22mm टिप व्यास वाली अल्ट्रासोनिक प्रोब बहुत उपयोगी होती हैं। अन्य आकारों की प्रोब और आवश्यकतानुसार आकार वाली अल्ट्रासोनिक प्रोब भी उपलब्ध हैं। प्रयोगशाला में विघटन के लिए सामान्य अल्ट्रासोनिक उपकरणों की अल्ट्रासोनिक शक्ति 100 से 400 वाट तक होती है।

औद्योगिक अल्ट्रासोनिक विघटक

Hielscher के औद्योगिक विघटक उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर हैं, जिन्हें स्लरी की बड़ी प्रवाह धाराओं के भारी कार्यभार में निरंतर विघटन के लिए डिज़ाइन किया गया है। ये औद्योगिक प्रणालियाँ ठोस पदार्थों की उच्च सांद्रता को आसानी से संभाल सकती हैं। औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोब में एक फ्लैंज लगा होता है, जिसे स्टील के टैंकों, काँच के रिएक्टरों या प्लास्टिक के पात्रों पर किसी भी अभिविन्यास में लगाया जा सकता है। सोनिकेशन पात्र या प्रवाह सेल को दबावयुक्त करने से ध्वनिक कैविटेशन और इसके फलस्वरूप सोनिकेशन प्रक्रिया की तीव्रता बढ़ती है। सामान्य औद्योगिक अल्ट्रासोनिक विघटन उपकरणों की अल्ट्रासोनिक शक्ति प्रति सोनोट्रोड 1000 से 16,000 वाट तक होती है।

उद्योग, जहाँ अल्ट्रासोनिक विघटन का व्यापक उपयोग होता है:

• ठोस/तरल फॉर्मूलेशनों का परिक्षेपण, घोलना और मिश्रण
• पदार्थ विज्ञान
• विश्लेषण से पहले नमूना तैयार करना
• नैनोकणों के अनुप्रयोग
• कणों का कार्यात्मककरण
• प्रावस्था स्थानांतरण अभिक्रियाएँ
• क्रिस्टलीकरण / अवक्षेपण
• खाद्य प्रसंस्करण
• कागज़ उद्योग
• बायोमास का पाचन

सही अल्ट्रासोनिक विघटक कैसे खरीदें?

Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक विघटकों का लंबे समय से अनुभवी निर्माता है। इनका उपयोग कणों को परिक्षेपित करने और तोड़ने या तरल पदार्थों में पाउडर घोलने के लिए किया जाता है। बाज़ार में अग्रणी के रूप में, Hielscher प्रयोगशाला और बेंचटॉप स्तर से लेकर पूर्ण औद्योगिक स्तर तक के अल्ट्रासोनिक विघटकों और होमोजेनाइज़रों का डिज़ाइन, निर्माण और वितरण करता है।

आपके अनुप्रयोग और आवश्यकताओं के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिक विघटक खोजने हेतु हम निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर देने में आपकी सहायता करते हैं:

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हमारे सुप्रशिक्षित और अनुभवी कर्मचारी आपके किसी भी प्रश्न का उत्तर देने और आपकी प्रक्रिया की संकल्पना तैयार करने में आपकी सहायता करेंगे। Hielscher Ultrasonics अल्ट्रासोनिक प्रक्रियाओं पर गहन परामर्श प्रदान करता है, ताकि हमारे ग्राहक अपने लिए इष्टतम अल्ट्रासोनिक उपकरण चुन सकें। लेकिन Hielscher की सेवा यहीं समाप्त नहीं होती; प्रक्रिया के विकास, अनुकूलन और पैमाना बढ़ाने के दौरान सहायता करने के लिए हम ग्राहकों को उनके अपने परिसरों में या अपनी अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया प्रयोगशाला और तकनीकी केंद्र में प्रशिक्षण देते हैं।
Hielscher Ultrasonics के औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर आसानी से बहुत उच्च आयाम प्रदान करते हैं, जो कठोर कणों और एग्लोमरेट को तोड़ने या उच्च ठोस सांद्रता वाली स्लरी को संसाधित करने के लिए आवश्यक हैं। Hielscher के औद्योगिक विघटकों को 200µm तक के आयामों पर लगातार 24/7 चलाया जा सकता है। इससे भी अधिक आयामों के लिए अनुकूलित अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोड उपलब्ध हैं। बूस्टर हॉर्न, प्रवाह सेल, सोनिकेशन रिएक्टर और संपूर्ण पुनर्परिसंचरण व्यवस्थाओं जैसे अन्य सहायक उपकरण भी आसानी से उपलब्ध हैं और आपकी प्रक्रिया की आवश्यकताओं के अनुसार आपके अल्ट्रासोनिक सिस्टम को कॉन्फ़िगर करने की सुविधा देते हैं।

उन्नत अल्ट्रासोनिक विघटक और घोलक

Hielscher Ultrasonics सर्वोच्च उपयोगकर्ता सुगमता और अत्याधुनिक तकनीकी प्रगति वाले उच्च प्रदर्शन विघटकों पर ध्यान केंद्रित करता है। इसका अर्थ है कि Hielscher के प्रयोगशाला विघटकों के मानक औद्योगिक मशीनरी की बुद्धिमत्ता के अधिकाधिक अनुरूप होते जा रहे हैं। उपयोगकर्ता ब्राउज़र के माध्यम से रिमोट कंट्रोल द्वारा Hielscher के डिजिटल अल्ट्रासोनिकेटर नियंत्रित कर सकता है। स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग सॉफ़्टवेयर शुद्ध शक्ति, कुल शक्ति, आयाम, तापमान, दबाव, समय और तारीख जैसे सभी महत्वपूर्ण अल्ट्रासोनिक मापदंडों को अंतर्निहित SD-कार्ड पर CSV फ़ाइल के रूप में दर्ज करता है। इसके अतिरिक्त, अल्ट्रासोनिक विघटक को निर्धारित समय या विशिष्ट ऊर्जा इनपुट के बाद स्वतः बंद होने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है या स्पंदित सोनिकेशन मोड प्रोग्राम किए जा सकते हैं। जोड़े जा सकने वाले तापमान और दबाव सेंसर नमूने की स्थितियों की सावधानीपूर्वक निगरानी करने की सुविधा देते हैं। चूँकि ताप-संवेदनशील पदार्थों के तापमान का नियंत्रण प्रक्रिया के परिणामों की गुणवत्ता के लिए एक निर्णायक कारक है, इसलिए Hielscher प्रक्रिया का तापमान लक्षित तापमान सीमा में बनाए रखने के लिए विभिन्न समाधान प्रदान करता है।
Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर के उन्नत कार्य सर्वोच्च प्रक्रिया नियंत्रण, विश्वसनीय और पुनरुत्पादनीय सोनिकेशन परिणाम, उपयोगकर्ता सुगमता और काम करने की सुविधा सुनिश्चित करते हैं।
Hielscher Ultrasonics के औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च आयाम प्रदान कर सकते हैं। 200µm तक के आयामों पर आसानी से लगातार 24/7 संचालन किया जा सकता है। इससे भी अधिक आयामों के लिए अनुकूलित अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोड उपलब्ध हैं। इतने उच्च आयामों पर संचालन करने की क्षमता हमारे ग्राहकों को प्राथमिक कणों की प्रभावी मिलिंग करके उन्हें नैनो आकार तक लाने में सक्षम बनाती है। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मजबूती भारी कार्यभार और चुनौतीपूर्ण परिवेशों में 24/7 संचालन की अनुमति देती है।
अल्ट्रासोनिक घुलन प्रक्रिया और घोलकों के बारे में अधिक पढ़ें!

गुणवत्ता – जर्मनी में निर्मित

पारिवारिक स्वामित्व और प्रबंधन वाले व्यवसाय के रूप में, Hielscher अपने अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर की उच्च गुणवत्ता पर गर्व करता है। सभी अल्ट्रासोनिकेटर जर्मनी में बर्लिन के निकट टेल्टो स्थित हमारे मुख्यालय में डिज़ाइन, निर्मित और परीक्षण किए जाते हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मजबूती भारी कार्यभार और चुनौतीपूर्ण परिवेशों में 24/7 संचालन की अनुमति देती है।

आप Hielscher के अल्ट्रासोनिक विघटक सभी विभिन्न आकारों में खरीद सकते हैं और उपलब्ध मूल्य सीमा में आपके बजट के अनुरूप एक किफ़ायती अल्ट्रासोनिकेटर मिल सकता है। प्रयोगशाला की छोटी शीशियों में कणों के विघटन से लेकर औद्योगिक उत्पादन में स्लरी के सतत प्रवाह विघटन तक, Hielscher Ultrasonics के पास आपके लिए एक उपयुक्त विघटक है! कृपया हमसे संपर्क करें – हमें आपके लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिकेटर की अनुशंसा करने में प्रसन्नता होगी!
नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है: