तरल पदार्थों में ठोस पदार्थों का अल्ट्रासोनिक विघटन
समाधान तैयार करना प्रयोगशाला के नमूनों के साथ-साथ औद्योगिक उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है। सामान्य तौर पर, विश्लेषण से पहले प्रयोगशाला के नमूनों को तरलीकृत किया जाना चाहिए। अल्ट्रासोनिक समरूपता और भंग सभी आकारों के नमूने तैयार करने के लिए एक त्वरित और विश्वसनीय साधन है। औद्योगिक उत्पादन में, सजातीय और अच्छी तरह से भंग समाधानों की तैयारी अक्सर स्थिर उत्पाद विशेषताओं और एक सुसंगत गुणवत्ता की गारंटी के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। अल्ट्रासोनिक dissolvers कॉम्पैक्ट प्रयोगशाला उपकरणों के रूप में और पूर्ण वाणिज्यिक औद्योगिक dissolvers के रूप में उपलब्ध हैं।
अल्ट्रासोनिक Dissolvers: उपयोग और अनुप्रयोग
Ultrasonics प्रयोगशाला में नमूना तैयार करने के लिए एक प्रसिद्ध, विश्वसनीय उपकरण है। सामान्य अनुप्रयोगों में समरूपीकरण, पायसीकरण, फैलाव, निष्कर्षण, degassing और सोनोकेमिकल उपचार शामिल हैं।
विश्लेषणात्मक उपकरणों (जैसे एचपीएलसी, परमाणु स्पेक्ट्रोमीटर, आदि) द्वारा माप के लिए, आम तौर पर अधिकांश नमूनों को तरलीकृत किया जाना चाहिए। इसका मतलब यह है कि नमूना या तो एक समाधान की सजातीय स्थिति में होना चाहिए या मिश्रण विषम प्रकृति का है तो एक कोलाइड, निलंबन, फैलाव या पायस में स्थानांतरित किया जाना चाहिए। शक्तिशाली अल्ट्रासोनिकेशन समरूप और विषम मिश्रण दोनों तैयार करने के लिए एक बहुत प्रभावी उपकरण है।
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अल्ट्रासोनिक भंग द्वारा सजातीय मिश्रण की पीढ़ी के लिए, कृपया नीचे पढ़ना जारी रखें!
भंग करने के लिए अल्ट्रासोनिक Cavitation
यदि नमूना घुलनशील है, तो विलेय (जैसे सक्क्रालोज़, लवण, जैसे पाउडर या टैबलेट के रूप में) को एक विलायक (जैसे पानी, जलीय सॉल्वैंट्स, कार्बनिक सॉल्वैंट्स आदि) में भंग किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक सजातीय मिश्रण होता है, जो केवल एक चरण से बना होता है। घुलने की प्रक्रिया मैनुअल या यांत्रिक सरगर्मी द्वारा की जा सकती है, जो समय लेने वाली और अक्षम है। संबंधित समस्याएं यादृच्छिक त्रुटियों और असमान मिश्रण द्वारा हेरफेर या प्रजनन क्षमता की कमी के कारण नमूना नुकसान हैं।
अल्ट्रासोनिकेशन का उपयोग अक्सर नमूनों के प्रभावी और तेज़ विघटन को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है। अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त विघटन तरल पदार्थों में अल्ट्रासाउंड तरंगों के इनपुट के कारण होने वाले कैविटेशनल प्रभावों के यांत्रिक आंदोलन पर आधारित है। अल्ट्रासाउंड ऊर्जा का इनपुट नमूना ढोंग को सुविधाजनक बनाता है और तेज करता है जैसे कि विश्लेषण से पहले घुलना और लीचिंग।
एक समाधान की अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त तैयारी से, उच्च एकाग्रता में विलेय को भंग करना और कुशलतापूर्वक और तेजी से एक केंद्रित या संतृप्त (और ओवरसैचुरेटेड) समाधान बनाना संभव हो जाता है।
जब उच्च शक्ति/कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड एक तरल माध्यम में पेश किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ध्वनिक गुहिकायन अद्वितीय स्थिति बनाता है। अल्ट्रासोनिकेशन ने तरल-तरल और ठोस-तरल नमूना ढोंग (जैसे पाचन, घुलनशीलता और निष्कर्षण) को बढ़ाया है, जो आमतौर पर विश्लेषणात्मक पहचान और माप से पहले लागू होते हैं।
विघटन दर विघटन प्रक्रिया की गति को निर्धारित करती है। विघटन दर विभिन्न कारकों से प्रभावित होती है:
- सामग्री: विलायक और विलेय
- तापमान + दबाव
- (अंडर-) संतृप्ति की डिग्री
- विघटन और सम्मिश्रण की दक्षता और प्रभाव
- इंटरपेज़ सतह क्षेत्र
- अवरोधकों की उपस्थिति (जैसे कणों पर जमा पदार्थ / चरण सीमा पर अवरुद्ध)
सॉल्वेशन प्रक्रिया और विघटन दर में तेजी लाने के लिए, पर्याप्त यांत्रिक प्रभाव प्रदान करने वाले शक्तिशाली होमोजेनाइज़र की आवश्यकता होती है। अल्ट्रासोनिक homogenizers की cavitational भंग और सम्मिश्रण शक्ति अच्छी तरह से जाना जाता है और इस तरह प्रयोगशालाओं में नमूना तैयार करने के लिए एक आम और विश्वसनीय उपकरण हैं।
लैब नमूनों का अल्ट्रासोनिक विघटन
नमूना तैयार करने के लिए अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त विघटन का उपयोग विश्लेषणात्मक माप से पहले प्रयोगशालाओं में किया जाता है।
विश्लेषणात्मक उपकरणों की सूची जिनके लिए (अक्सर) तरलीकृत नमूनों की आवश्यकता होती है:
- एचपीएलसी – उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी
- एफटीआईआर – फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी
- जीसी – गैस क्रोमैटोग्राफी
- परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी
- एटीआर – क्षीण कुल प्रतिबिंब
- लेजर विवर्तन कण आकार
- गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन
अल्ट्रासोनिक नमूना तैयारी डिवाइस सोनोस्टेप के साथ, पूर्व-विश्लेषण नमूना उपचार पूरी तरह से इनलाइन संचालित किया जा सकता है: अल्ट्रासोनिक नमूना तैयारी डिवाइस में एक एकीकृत स्टिरर और पंप होता है, ताकि नमूने एक बंद प्रणाली के माध्यम से स्थिर और लगातार चलें। इस प्रकार, क्रॉस-संदूषण और नमूना मिथ्याकरण या नमूना हानि के जोखिम के बिना एक समान और विश्वसनीय sonication की गारंटी दी जाती है।
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औद्योगिक उत्पादन के लिए अल्ट्रासोनिक विघटन
औद्योगिक उत्पादन लाइनों में, उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड को एक समान और स्थिर उत्पाद बनाने के लिए ठोस-तरल मिश्रण को भंग करने और समरूप बनाने के लिए एकीकृत किया जाता है।
विभिन्न औद्योगिक शाखाओं के लिए कुछ उदाहरण नीचे देखें:
- दवा उद्योग: दवा के घटकों, जैसे लवण, पॉलिमर का विघटन
- खाद्य और पेय उद्योग: सामग्री का घोलना, जैसे चीनी, नमक, सिरप, मसाले
- पेंट & कोटिंग्स: पॉलिमर का विघटन
- रसायन शास्त्र: पहले एक सुपरसैचुरेटेड समाधान की तैयारी वर्षा प्रतिक्रियाएं
किसी भी पैमाने पर अनुप्रयोगों को भंग करने के लिए अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर
Hielscher Ultrasonics अपने भंग और गीला आवेदन के लिए आदर्श समाधान प्रदान करता है। क्या आपको प्रयोगशाला में विश्लेषणात्मक नमूने तैयार करने या निरंतर प्रवाह-थ्रू मोड में बड़ी मात्रा में समाधान या नमकीन पानी का उत्पादन करने की आवश्यकता है – Hielscher Ultrasonics में आपकी प्रक्रिया के लिए आदर्श अल्ट्रासोनिक विघटनकर्ता है!
किसी भी पावर रेटिंग पर अल्ट्रासोनिकेटर के साथ और बैच के साथ-साथ इनलाइन प्रोसेसिंग के लिए, हम आपको अपने प्रसंस्करण लक्ष्यों के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिकेटर की सिफारिश करेंगे!
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
---|---|---|
1 से 500mL | 10 से 200mL/मिनट | यूपी100एच |
10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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साहित्य/सन्दर्भ
- 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.