Protočne ćelije i linijski reaktori za laboratorijske ultrazvučne uređaje
Ultrazvučna linijska obrada u laboratorijskom mjerilu
Reaktori s protočnom ćelijom za ultrazvučne homogenizatore dobro su poznati i široko se upotrebljavaju za obradu velikih volumena u industrijskoj proizvodnji. Međutim, upotreba ultrazvučnih protočnih ćelija nudi razne prednosti i pri obradi manjih volumena u laboratorijskom mjerilu i na stolnim uređajima. Ultrazvučne protočne ćelije omogućuju postizanje ujednačenih rezultata obrade jer materijal prolazi kroz ograničeni prostor komore protočne ćelije na definiran način. Čimbenici sonikacije, kao što su vrijeme zadržavanja, procesna temperatura i broj prolazaka, mogu se precizno kontrolirati kako bi se ciljevi pouzdano postigli.
Hielscher protočne ćelije i linijski reaktori opremljeni su rashladnim plaštevima za održavanje optimalne procesne temperature. Reaktori s protočnom ćelijom dostupni su u različitim veličinama i geometrijama kako bi zadovoljili specifične procesne zahtjeve.
Upotrebom laboratorijskog ultrazvučnog uređaja u kombinaciji s reaktorom s protočnom ćelijom možete obrađivati veće volumene uzoraka bez mnogo ručnog rada. U sustavu s ultrazvučnom protočnom ćelijom tekućina se pumpa u ultrazvučni reaktor izrađen od nehrđajućeg čelika ili stakla. U protočnoj ćeliji tekućina ili suspenzija izlaže se precizno podesivoj sonikaciji. Sav materijal prolazi kroz zonu intenzivne kavitacije ispod sonotrode i podvrgava se ravnomjernoj ultrazvučnoj obradi. Nakon prolaska kroz kavitacijsku zonu tekućina dolazi do izlaza protočne ćelije. Ovisno o procesu, ultrazvučna protočna obrada može se provoditi u jednom ili više prolazaka. Kako bi se održala određena povoljna procesna temperatura, primjerice radi sprječavanja razgradnje materijala osjetljivih na toplinu tijekom sonikacije, reaktori s protočnom ćelijom opremljeni su plaštevima koji poboljšavaju odvođenje topline.
Od malih do velikih volumena: Rezultati procesa mogu se linearno prenijeti s manjih volumena obrađenih u laboratoriju i na stolnim uređajima na vrlo velike kapacitete obrade u industrijskoj proizvodnji. Hielscher ultrazvučni uređaji dostupni su za sve volumene, od mikrolitara do galona.
Hielscher protočne ćelije u cijelosti se mogu sterilizirati u autoklavu i prikladne su za upotrebu s većinom kemikalija.
Saznajte više o našim laboratorijskim i industrijskim ultrazvučnim homogenizatorima!
Ultrazvučni reaktor s protočnom ćelijom za kontinuiranu linijsku sonikaciju manjih volumena
Laboratorijski ultrazvučni homogenizator UP200Ht s protočnom ćelijom za linijsku sonikaciju
Laboratorijski ultrazvučni uređaji i protočne ćelije
U nastavku možete pronaći naše laboratorijske ultrazvučne uređaje s odgovarajućim protočnim ćelijama i sonotrodama
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotrode S24d14D, S24d22D i S24d22L2D opremljene su brtvenim O-prstenom. Tipovi sonotroda S24d14D i S24d22D kompatibilni su s protočnom ćelijom FC22K (nehrđajući čelik, s rashladnim plaštem).
UP200ST (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrode S24d2D i S24d7D opremljene su brtvenim O-prstenom i kompatibilne su s protočnim ćelijama FC7K (nehrđajući čelik, s rashladnim plaštem) i FC7GK (staklena protočna ćelija, s rashladnim plaštem).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Za UP50H i UP100H mogu se upotrebljavati isti modeli sonotroda i protočnih ćelija. Sonotrode MS7 i MS7L2 imaju brtvu koja ih čini prikladnima za upotrebu s protočnim ćelijama D7K (nehrđajući čelik) i GD7K (staklena protočna ćelija, s rashladnim plaštem).
Kako optimizirati radne uvjete u ultrazvučnim protočnim ćelijama
Hielscher Ultrasonics nudi vam razne ultrazvučne protočne ćelije i sonokemijske reaktore. Izvedbu protočne ćelije (tj. geometriju i veličinu protočne ćelije) i sonotrodu treba odabrati u skladu s tekućinom ili suspenzijom i ciljanim rezultatima procesa.
Tablica u nastavku prikazuje najvažnije parametre koji utječu na ultrazvučne uvjete u protočnoj ćeliji.
- Temperatura: Protočne ćelije s rashladnim plaštevima pomažu održavati željenu temperaturu obrade. Visoke temperature blizu specifičnog vrelišta fluida dovode do smanjenja intenziteta kavitacije jer se gustoća tekućine smanjuje.
- Tlak: Tlak je parametar koji pojačava kavitaciju. Stavljanje ultrazvučne protočne ćelije pod tlak povećava gustoću fluida, a time i akustičnu kavitaciju. Hielscher laboratorijske protočne ćelije mogu se staviti pod tlak do 1 barg, dok se na Hielscher industrijske protočne ćelije i reaktore može primijeniti tlak do 300atm (približno 300 barg).
- Viskoznost tekućine: Viskoznost tekućine važan je čimbenik u ultrazvučnom linijskom sustavu. Male laboratorijske protočne ćelije preporučuje se upotrebljavati s medijima niske viskoznosti, dok su Hielscher industrijske protočne ćelije prikladne za materijale niske do visoke viskoznosti, uključujući paste.
- Sastav tekućine: Učinci viskoznosti tekućine opisani su prethodno. Ako obrađivana tekućina ne sadrži krute tvari, pumpanje i dovod jednostavni su, a svojstva tečenja predvidljiva. Kod suspenzija koje sadrže krute tvari poput čestica i vlakana oblik protočne ćelije mora se odabrati uzimajući u obzir veličinu čestica ili duljinu vlakana. Odgovarajuća geometrija protočne ćelije olakšava protjecanje fluida koji sadrže krute tvari i osigurava homogenu sonikaciju.
- Otopljeni plinovi: Tekućine koje se dovode u ultrazvučnu protočnu ćeliju ne bi trebale sadržavati velike količine otopljenih plinova jer mjehurići plina ometaju nastanak akustične kavitacije i njezinih karakterističnih vakuumskih mjehurića.
Reaktor s protočnom ćelijom FC22K za laboratorijski ultrazvučni uređaj UP400ST
Ultrazvučni protočni reaktori u malom i velikom mjerilu vrlo su popularni u istraživanju, istraživanju i razvoju te industriji jer omogućuju proučavanje i kontrolu mehanizama i učinaka ultrazvučne obrade velike snage. Stoga su ultrazvučne protočne ćelije i linijski reaktori uvedeni u razne primjene u biološkim, farmaceutskim i kemijskim procesima – u laboratorijskom, pilotnom i industrijskom mjerilu.Homogenizatori, sonotrode i protočne ćelije tvrtke Hielscher Ultrasonics dostupni su u različitim izvedbama kako bi se sastavio idealan sustav za ultrazvučnu obradu. Naše osoblje s bogatim iskustvom savjetovat će vas o optimalnoj konfiguraciji opreme za ciljeve vašeg procesa!
Tablica u nastavku daje okvirni prikaz približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | skup uređaja UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za primjene miješanja, dispergiranja, emulgiranja i ekstrakcije u laboratorijskom, pilotnom i industrijskom mjerilu.
Literatura / Reference
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi u rasponu od laboratorijskih do industrijskih dimenzija.