लवणीय घोलों की अल्ट्रासोनिक तैयारी

• लवणीय घोल पानी में लवणों, जैसे NaCl, KCl, KNO₃, KClO₃, CaCl₃ के विलयन होते हैं, जिन्हें खाद्य उद्योग, मछली पालन या ड्रिलिंग द्रवों के लिए तैयार किया जाता है।
• जब मिश्रण को हिलाया नहीं जाता या अपर्याप्त रूप से हिलाया जाता है, तो पानी में लवणों को घोलने की प्रक्रिया में काफी समय लग सकता है।
• लवणीय घोलों की औद्योगिक तैयारी के लिए, अल्ट्रासोनिक विधि से घोलना उच्च घुलन दर और उच्च संतृप्ति प्राप्त करने की एक उत्कृष्ट तकनीक है।

लवणीय घोलों की अल्ट्रासोनिक तैयारी

घोली जाने वाली सामग्रियाँ:

कई औद्योगिक फॉर्मूलेशनों में नमक और शर्करा जैसी सामग्रियों को घोलने की आवश्यकता होती है। उद्योग में लवणीय घोलों का उपयोग हिमरोधी पदार्थ के रूप में, स्थिरकारकों के रूप में, स्वादवर्धक और परिरक्षक के रूप में (जैसे खाद्य उद्योग में), खारा पानी तैयार करने के लिए (जैसे मछली पालन उद्योग में) या विद्युत अपघटन के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में किया जाता है।
लवणीय घोल हिमांक को कम करने के अपने प्रभाव के लिए जाने जाते हैं, जिससे वे उपयोगी द्वितीयक प्रशीतक बनते हैं। इसके अलावा, नमक निलंबन में मौजूद कणों को स्थिर रखने और उन्हें नीचे बैठने से रोकने में मदद करता है। इस कारण लवणीय घोल उत्पाद फॉर्मूलेशनों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले योजक हैं।

समस्या:

यांत्रिक मिश्रण के बिना, किसी बैच या टैंक के तल पर मौजूद नमक को घुलने में कई दिन लगते हैं। नमक की सांद्रता बढ़ने के साथ घुलन दर काफी कम हो जाती है। विशेष रूप से, अत्यधिक संतृप्त विलयन (जैसे 90°SAL) के अंतिम कुछ प्रतिशत नमक को घुलने में लंबा समय लगता है।
मुश्किल से घुलने वाले लवणों, जैसे BaSO₄, PbS, HgS, AgCl, को पूरी तरह घोलने के लिए तीव्र रूप से हिलाने की आवश्यकता होती है।

समाधान:

शक्तिशाली अल्ट्रासाउंड के अपरूपण बल घुलनशील पदार्थों, जैसे लवणों या शर्करा, को घोलने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करते हैं। जब तीव्र अल्ट्रासोनिक तरंगों की ऊर्जा द्रवों और स्लरियों में संचारित की जाती है, तो तीव्र अपरूपण उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रबल कैविटेशन होता है। इन कैविटेशन-जनित “हॉट-स्पॉट” में स्थानीय रूप से उच्च तापमान और उच्च शीतलन दर, उच्च दाबांतर तथा द्रव जेट जैसी चरम स्थितियाँ उत्पन्न होती हैं।
अल्ट्रासोनिक प्रभाव से उत्पन्न प्रवाह और अपरूपण विलेय तथा विलायक के बीच संपर्क बढ़ाते हैं, जिससे नमक पानी में काफी तेजी से घुलकर एकसमान लवणीय घोल बनाता है।
अधिकांश सामग्रियों की विलेयता तापमान बढ़ने के साथ बढ़ती है। कैविटेशन-जनित हॉट-स्पॉट में 5000K तक का उच्च तापमान और तीव्र शीतलन दर उत्पन्न हो सकती है, जो घोलने की प्रक्रियाओं में सहायता करती है। नमक बिना कण-गुच्छ बनाए घुल जाता है, जिससे एक स्थिर और उच्च गुणवत्ता वाला उत्पाद प्राप्त होता है। घोलने की प्रक्रिया के बाद, लवणीय घोल को अंतिम उत्पाद में समरूप रूप से मिलाने के लिए भी अल्ट्रासाउंड का उपयोग किया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण का लचीलापन विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार सोनिकेशन को तेजी से और आसानी से समायोजित करने की सुविधा देता है, ताकि लवणीय घोलों के फॉर्मूलेशन विशिष्ट आवश्यकताओं के ठीक अनुरूप तैयार किए जा सकें।

लवणीय घोल तैयार करने के लिए अल्ट्रासोनिक उपकरण

सामग्रियों को अल्ट्रासोनिक विधि से घोलने की प्रक्रिया बैच और सतत इनलाइन प्रक्रिया के रूप में की जा सकती है। द्रव में मौजूद पदार्थों को शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक प्रभाव से हिलाने और उनके अपरूपण से वे बहुत तेजी से और कुशलतापूर्वक घुलते हैं। चाहे कम संतृप्ति, उच्च संतृप्ति या यहाँ तक कि अतिसंतृप्ति की आवश्यकता हो, उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड उच्च घुलन दर पर विश्वसनीय मिश्रण प्रदान करता है।
प्रति इकाई 50W से 16,000W तक के अल्ट्रासोनिक उपकरण किसी भी प्रक्रिया पैमाने पर विश्वसनीय घोलने की प्रक्रिया के लिए उपलब्ध हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिकेटर बहुत मजबूत हैं, उन्हें केवल कम रखरखाव की आवश्यकता होती है और वे 24/7 हेवी-ड्यूटी संचालन के लिए बनाए गए हैं।