Opsežan vodič za kontrolu temperature tijekom sonikacije
Kontrola temperature u ultrazvučnoj obradi i sonokemijskim reakcijama ključna je za održavanje integriteta uzorka, zaštitu spojeva osjetljivih na toplinu, optimiziranje uvjeta reakcije, osiguravanje jednolike sonikacije i povećanje ukupne sigurnosti. Svi digitalni modeli Hielscher sonikatora dolaze s priključnim temperaturnim senzorom i imaju sofisticirani softver za praćenje procesne temperature i programiranje temperaturnih ograničenja. Naučite kako kontrola temperature tijekom sonikacije omogućuje učinkovitije, ponovljive i pouzdanije rezultate!
Hielscher sonikatori sa sofisticiranom kontrolom temperature
Hielscher sonikatori opremljeni su naprednim mogućnostima praćenja temperature i programiranja, bitnim za održavanje precizne kontrole tijekom ultrazvučnih procesa. Svaki model digitalnog ultrazvučnog uređaja dolazi s priključnim senzorom temperature koji omogućuje kontinuirano praćenje temperature umetanjem izravno u tekućinu. Ovaj senzor mjeri temperaturu mase u stvarnom vremenu, osiguravajući točne i dosljedne podatke.
Sofisticirani softver integriran u Hielscher ultrasonicators omogućuje korisnicima postavljanje određenog temperaturnog raspona. Ako temperatura prijeđe unaprijed zadanu granicu, ultrazvučni uređaj automatski pauzira. Nastavlja s radom tek nakon što se temperatura spusti na sigurnu, unaprijed postavljenu razinu. Ova automatska regulacija sprječava pregrijavanje, štiteći i uzorak i opremu.
Sva očitanja temperature, zajedno s drugim kritičnim podacima ultrazvučnog procesa, automatski se bilježe na ugrađenu SD karticu. Ova značajka olakšava jednostavnu reviziju i sveobuhvatnu kontrolu procesa, omogućujući korisnicima pregled i analizu podataka za optimalne rezultate.
Za procese koji zahtijevaju dodatno upravljanje temperaturom, Hielscher nudi sonokemijske reaktore s rashladnim jaknama. Štoviše, izmjenjivači topline i jedinice za hlađenje mogu se integrirati kako bi se osiguralo da proces održava željenu temperaturu.
Programabilni način pulsiranja još je jedna značajka osmišljena da pomogne u odvođenju topline tijekom sonikacije. Ovaj način rada omogućuje ultrazvučnim uređajima da rade s prekidima, čime se sprječava kontinuirano nakupljanje topline.
Svi modeli digitalnih sonikatora, počevši od 200 W i više, uključuju kontrolu temperature kako bi se spriječilo pregrijavanje uzorka tijekom pripreme. Priključni temperaturni senzor PT100 kontinuirano mjeri temperaturu u uzorcima i prenosi te informacije ultrazvučnom uređaju. Sustav zatim automatski pauzira kada se dostigne gornja granica temperature, nastavljajući tek kada se uzorak ohladi do donje granice postavljenog raspona temperature.
Mogućnosti kontrole temperature Hielscher sonikatora, uključujući korištenje temperaturnog senzora PT100, pružaju ključnu funkciju za održavanje precizne i sigurne ultrazvučne obrade. Ove značajke osiguravaju da oprema radi unutar optimalnog temperaturnog raspona, sprječavajući pregrijavanje i osiguravajući cjelovitost uzorka tijekom cijelog procesa.
O važnosti kontrole temperature tijekom ultrazvučne obrade
Kontrola temperature ključna je u ultrazvučnoj obradi i sonokemijskim reakcijama. Potreba za kontrolom temperature prvenstveno proizlazi iz zahtjeva za očuvanjem cjelovitosti uzorka, zaštite tvari osjetljivih na toplinu i poboljšanja učinkovitosti reakcije.
- Integritet uzorka
Prvo, precizna kontrola temperature pomaže u održavanju integriteta uzoraka koji se obrađuju. Ultrazvučni valovi stvaraju značajne količine topline kroz kavitaciju, gdje se mikroskopski mjehurići u tekućini nasilno kolabiraju, proizvodeći lokalne visoke temperature. Ako temperatura nekontrolirano raste, to može dovesti do degradacije ili denaturacije osjetljivih bioloških uzoraka, poput proteina, nukleinskih kiselina ili drugih organskih spojeva. Održavanje stabilne temperature osigurava da ti uzorci ostanu netaknuti i funkcionalni tijekom cijelog procesa. - Optimalna temperatura procesa
Drugo, mnoge sonokemijske reakcije jako ovise o temperaturi. Brzina i ishod ovih reakcija mogu značajno varirati s promjenama temperature. Kontrolom temperature moguće je optimizirati reakcijske uvjete, osiguravajući veću učinkovitost i bolje prinose. Na primjer, neke reakcije mogu zahtijevati niže temperature kako bi se spriječile nusreakcije ili stabilizirali reaktivni međuproizvodi, dok bi druge mogle trebati više temperature kako bi se postigle željene brzine reakcije. Precizno upravljanje temperaturom omogućuje fino podešavanje ovih uvjeta, što dovodi do dosljednijih i predvidljivijih rezultata. - Ujednačenost u sonikaciji
Štoviše, nekontrolirano povećanje temperature može dovesti do nejednolike sonikacije. Kako temperatura raste, viskoznost tekućine se može promijeniti, što utječe na širenje ultrazvučnih valova. To može rezultirati neravnomjernom kavitacijom i nedosljednom obradom, što potencijalno može dovesti do slabe ponovljivosti i neoptimalnih rezultata. Kontrola temperature osigurava da fizička svojstva tekućine ostanu konstantna, olakšavajući ravnomjernu distribuciju ultrazvučne energije. - Kontrola temperature za sigurnost
Učinkovito upravljanje temperaturom povećava sigurnost. Nekontrolirane visoke temperature bez nadzora mogu predstavljati rizik za operatere i laboratorijsko okruženje. Provedba mjera kontrole temperature osigurava da okruženje za obradu ostaje sigurno i da se umanjuju sve potencijalne opasnosti povezane s pregrijavanjem.
Kako koristiti ledenu kupku tijekom ultrazvučne obrade
Za ultrazvuk čaša i šarža, upotreba jednostavne hladne vode/ledene vode ili ledene kupelji je dobro uspostavljen i učinkovit alat za sprječavanje porasta temperature u ultrazvučno obrađenom mediju.
Priprema ledene vode ili ledene kupke za hlađenje uzorka tijekom sonikacije jednostavan je postupak koji pomaže u održavanju dosljedne i kontrolirane temperature okoline, sprječava pregrijavanje i osigurava optimalne rezultate. Ovdje vas vodimo kroz korake pripreme ledene kupke:
- Napunite spremnik: Odaberite posudu koja je šira od vaše ultrazvučne čaše. Napunite posudu ledom otprilike do pola. Zdrobljeni led ili kockice leda u hladnoj vodi najbolje funkcioniraju jer omogućuju bolji kontakt s posudom za uzorke i učinkovitije hlade. Cilj je stvoriti mješavinu leda i vode koja može u potpunosti okružiti spremnik s uzorkom, osiguravajući ravnomjerno hlađenje.
- Potopite posudu s uzorkom: Stavite posudu s uzorkom u sredinu kupelji s ledenom vodom. Osigurajte da razina ledene vodene kupelji doseže barem polovicu stranica spremnika za uzorke radi učinkovitog hlađenja. Ako je uzorak vrlo osjetljiv na toplinu, uronite posudu dublje, ali ne dopustite da voda uđe u posudu za uzorak. Pazite da razina ledene vode nije previsoka kako ledena voda ne bi ušla u uzorak.
- Monitor temperature (opcionalno): Ako je potrebna precizna kontrola temperature, upotrijebite termometar za praćenje temperature ledene kupke. Hielscher digitalni sonikatori dolaze s priključnim senzorom temperature PT100. PT100 senzori kontinuirano mjere temperaturu i šalju podatke ultrazvučnom procesoru. Ograničenje temperature možete postaviti u izborniku sonikatora. Kada dosegne postavljenu temperaturnu granicu, sonikator automatski pauzira dok se temperatura uzorka ne spusti na postavljenu donju granicu i nastavlja proces sonikacije.
Ovaj jednostavan postupak stvara učinkovitu ledenu vodu ili ledenu kupku za održavanje stabilnog, hladnog okruženja za vaše uzorke tijekom sonikacije, osiguravajući optimalnu izvedbu i sprječavajući pregrijavanje.
Ultrazvučne protočne ćelije s rashladnim omotačem
Za inline ultrazvuk, Hielscher nudi protočne ćelije različitih volumena i geometrija opremljene rashladnim plaštom.
Rashladni plašt ultrazvučne protočne ćelije služi za regulaciju temperature tijekom ultrazvučne obrade. Rashladni plašt je komora koja okružuje protočnu ćeliju, kroz koju cirkulira rashladno sredstvo (obično voda, npr. ohlađena gradska voda). Njegova primarna funkcija je raspršivanje topline stvorene tijekom sonikacije, održavanje uzorka na željenoj temperaturi i sprječavanje pregrijavanja. Ovo je ključno za očuvanje integriteta spojeva osjetljivih na toplinu i osiguranje dosljednih i pouzdanih rezultata.
Za razliku od hlađenja, plašt se također može koristiti za grijanje protočne ćelije. Kruženjem tople vode umjesto rashladne tekućine, temperatura protočne ćelije može se povisiti. Ovo je korisno za procese koji zahtijevaju više temperature, kao što je termosonifikacija. Termozvučna obrada kombinira učinke topline i ultrazvučnih valova kako bi se poboljšala učinkovitost obrade. Na primjer, u pasterizaciji hrane, termosonifikacija može učinkovito smanjiti mikrobno opterećenje uz očuvanje kvalitete i nutritivne vrijednosti hrane. Pročitajte više o Thermo-Sonication!
Ova dvostruka funkcionalnost rashladnog plašta—omogućuje i mogućnosti hlađenja i grijanja—čini ga svestranim alatom za razne aplikacije ultrazvučne obrade.
- visoka efikasnost
- Najnovija tehnologija
- pouzdanost & robusnost
- podesiva, precizna kontrola procesa
- serija & u redu
- za bilo koji volumen
- inteligentni softver
- pametne značajke (npr. programabilne, podatkovni protokol, daljinsko upravljanje)
- jednostavan i siguran za rukovanje
- slabo održavanje
- CIP (čišćenje na mjestu)
Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – Kvaliteta Proizvedeno u Njemačkoj
Hielscher ultrasonicators su poznati po svojim najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućuju glatku integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske objekte. Teški uvjeti i zahtjevna okruženja lako se nose s Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana tvrtka i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne uređaje visokih performansi koji sadrže najsuvremeniju tehnologiju i jednostavnu su za korištenje. Naravno, Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
---|---|---|
0.5 do 1,5 ml | na | VialTweeter sonikator s više uzoraka |
UIP400MTP sonikator ploča s 96 jažica | ploče s više jažica / mikrotitarske ploče | na |
1 do 10000 ml | 20 do 200 ml/min | UP200Ht, UP200St |
10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP400St |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Upotrijebite donji obrazac kako biste zatražili dodatne informacije o Hielscher sonikatorima, značajkama kontrole temperature, primjenama i cijenama. Bit će nam drago razgovarati s vama o vašem procesu i ponuditi vam sonikator koji odgovara vašim zahtjevima!
Literatura / Reference
- Trindade, A.C., Carreto, M., Helgesen, G. et al. (2020): Photonic composite materials from cellulose nanorods and clay nanolayers. European Physical Journal of Special Topics 229, 2020. 2741–2755.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34,2017. 540-560.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
Često postavljana pitanja o sonikaciji i temperaturi procesa
Koja je definicija spoja osjetljivog na toplinu?
Spoj osjetljiv na toplinu je tvar koja prolazi kroz kemijske, fizikalne ili strukturne promjene kada je izložena povišenim temperaturama. Te promjene mogu uključivati degradaciju, denaturaciju, razgradnju ili promjenu funkcionalnih svojstava, čineći spoj neučinkovitim ili mijenjajući njegova predviđena svojstva. Spojevi osjetljivi na toplinu često se nalaze u biološkim, farmaceutskim i kemijskim primjenama i zahtijevaju pažljivo rukovanje i kontrolu temperature kako bi se održala njihova stabilnost i učinkovitost.
Na primjer, proteini i enzimi su spojevi osjetljivi na toplinu jer mogu denaturirati ili izgubiti svoju funkcionalnu konformaciju kada su izloženi visokim temperaturama. Bioaktivni spojevi poput polifenola i vitamina u hrani i botaničkim ekstraktima skloni su razgradnji izazvanoj toplinom. Slično tome, određeni lijekovi mogu se razgraditi ili izgubiti snagu ako se ne čuvaju pod odgovarajućim temperaturnim uvjetima. Spojevi osjetljivi na toplinu obično zahtijevaju skladištenje i obradu na kontroliranim, često nižim, temperaturama kako bi se spriječili ti štetni učinci.