Emulzije ulja u vodi

Emulzija se sastoji od dvije nepokretne tekućine, koje su fino raspršene jedna u drugoj. Za emulzije vode u ulju, masna faza (raspršena faza) ravnomjerno se miješa u vodenu fazu (kontinuirana faza). Ultrazvučni emulifikatori dobro su uspostavljeni za pripremu emulzija ulja u vodi i nano-emulzija. Ultrazvučne emulzije briljiraju ujednačenom disperzijom kapljica i dugoročnom stabilnošću.

Ultrazvučne emulzije ulja u vodi

Ultrasonication is an effective technique of emulsification and nano-emulsification.Emulzije ulja u vodi (O/W) naširoko se koriste u mnogim potrošačkim proizvodima kao što su hrana, piće, kozmetika, farmaceutski proizvodi itd., kao iu industriji (npr. znanost o materijalima, polimeri, boje, premazi, fina kemija itd.).

Definicija emulzije ulja u vodi

Emulzija ulja u vodi je mješavina u kojoj se masna faza raspršuje u vodi ili drugoj vodenoj tekućini. Male kapljice ulja fino se raspršuju u fazi vode (kontinuirana faza) kako bi se stvorila ova emulzija ulja u vodi. Ako se ulje (raspršena faza) raspršuje u vodi (kontinuirana faza), to je emulzija ulja u vodi; ako se kapljice vode dodaju u masnu kontinuiranu fazu, to se naziva emulzija vode u ulju.
Za pripremu emulzije ulja u vodi, dobivena kvaliteta emulzije ovisi o formulaciji (omjer ulja:vode, emulzirajuće sredstvo) i tehnici emulzifikacije. Ultrazvučni emulifikatori stvaraju akustičnu kavitiju, što rezultira intenzivnim visokim silama smicanja i turbulencijama u tekućini. Ove vrlo intenzivne sile remete dvije nepokretne tekuće faze u minutne kapljice i ravnomjerno ih miješaju jedna s drugom. Ultrazvučna emulifikacija može lako generirati čestice nano veličine s kapljastim veličinama do 10nm. Vrlo mala veličina kapljica i homogena, čak i raspodjela veličine kapljica ultrazvučno pripremljenih emulzija pretvara sonikaciju u preferiranu tehniku emulasifikacije.

Prednosti ultrazvučne emulasifikacije

Ultrazvučna emulalizifikacija ističe druge tehnike emulzifikacije kao što su visokotlačna homogenizacija, miješanje visokog smicanja i mikrofluidizacija učinkovitošću, dosljedna proizvodnja nano-kapljica, stabilnost visoke emulzije i sposobnost liječenja bilo kojeg volumena od malih cijevi i kljunova do velikih potoka.
Na primjer, Li i Xiang (2019) pokazali su u svojoj komparativnoj studiji visokotlačne homogenizacije i ultrazvučne emulazifikacije da ultrazvukcija daje u ujednačenijim, stabilnijim emulzijama. Agregacija u emulzijama kokosovog ulja u vodi pojavila se tek nakon što je podvrgnuta visokotlačne homogenizacije, dok je emulzija napravljena ultrazvučnim emulzifikacijom ostala stabilna tijekom 30 dana skladištenja.
U usporedbi s mehanijalnom agitacijom, utvrđeno je da su emulzije pripremljene ultrazvučnom tehnikom stabilnije dulje vrijeme u usporedbi s emulzijama koje priprema mehanička agitacija što se može pripisati maloj veličini kapljice koja je termodinamički stabilizirana. Ultrazvučna tehnika daje stabilnije emulzije od konvencionalne mehaničke metode agitacije. (usp. Ramisetty i Shyamsunder, 2011.)
O'Sullivan i sur. (2015) pokazuju u svojoj studiji da je ultrazvučna emulifikacija dosljedno davala submikronske emulzije (manje od 200 nm). Međutim, nano-emulzije s ujednačenom kaplju veličine 10nm mogu se lako i pouzdano postići u optimiziranim uvjetima. Veličina kapljice ultrazvučnih emulzija je funkcija vremena obrade i ultrazvučne amplitude za seriju i kontinuiranu obradu.

Hielscher ultrasonicator UP400St for oil-in-water emulsions

Priprema jasne emulzije ulja u vodi veličine nano (O/W) s ultrazvukom UP400St

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Prednosti ultrazvučnih emulzija

  • vrlo učinkovit proces
  • sub-mikron i nano-kapljice
  • ravnomjerna raspodjela veličine kapljica
  • ponovljivih rezultata
  • za bilo koji volumen
  • Precizno kontrolirano
  • linearno skalabilno
  • Siguran i jednostavan za rad
Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

Ultrazvučna priprema emulzije ulja u vodi (O/W) (crvena voda / žuto ulje). Nekoliko sekundi sonikacije pretvoriti odvojene faze vode / ulja u finu emulziju.

Radno načelo ultrazvučne emulasifikacije

Ultrazvučna proizvodnja emulzija i nano-emulzija (kao što su uljna voda i emulzije vode u ulju) temelji se na radnom principu akustične karitacije. Kako bi se stvorila akustična karitacija, ultrazvuk visokog intenziteta, niskofrekventni ultrazvuk nastaje ultrazvučnim sondom i prenosi se ultrazvučnim rogom i sondom (sonotrode) u tekućinu. Ultrazvuk velike snage smatra se ultrazvukom u rasponu od 16-30kHz. Ultrazvučna sonda se proširuje i kontrakcij, na 20kHz, čime se prenosi 20.000 vibracija u sekundi u medij. Kada ultrazvučni valovi putuju kroz tekućinu, naizmjenično visokotlačni (kompresija) / niskotlačni (rarefaction / ekspanzija) ciklusi stvaraju minute šupljine (vakuumske mjehuriće), koje rastu tijekom nekoliko ciklusa tlaka. Tijekom faze kompresije tekućine i mjehurića, tlak je pozitivan, dok faza rijetke proizvodnje proizvodi vakuum (negativan tlak). Tijekom ciklusa kompresije i širenja, šupljine u tekućini rastu dok ne dosegnu veličinu, pri čemu ne mogu apsorbirati daljnju energiju. U ovom trenutku nasilno implodiraju. Implozija tih šupljina rezultira različitim visokoegetskim učincima, koji su poznati kao fenomen akustične / ultrazvučne karitacije. Akustičnu karitaciju karakteriziraju višenamjeseni visokoegetski učinci, koji utječu na tekuće- tekuće, kruto-tekuće i plinsko-tekuće sustave. Energetski gusta zona ili kavitatacijska zona poznata je kao takozvana hot-spot zona, koja je energetski najgušća u neposrednoj blizini ultrazvučne sonde i opada s povećanjem udaljenosti od sonotroda. Glavne karakteristike ultrazvučne karitacije uključuju lokalno vrlo visoke temperature i tlakove i odgovarajuće diferencijale, turbulencije i tekući streaming. Tijekom implozije ultrazvučnih šupljina u ultrazvučnim žarištima mogu se mjeriti temperature do 5000 Kelvina, pritisci do 200 atmosfera i tekući mlazovi s do 1000 km/h. Ovi izvanredni energetski intenzivni uvjeti doprinose sonomehaničkim učincima koji pojačavaju procese vrlo učinkovitim miješanjem, raspršivanjem i emulziranjem. Ultrazvučne sile smicanja, tekući strujanje i turbulencije ometaju kapljice i ravnomjerno ih miješaju jedni s drugima. Ultrazvukcija visokih performansi proizvodi pouzdane nano-kapljice s ravnomjernom raspodjelom veličine. To čini ultrazvučnu emulzifikaciju preferiranom metodom za pripremu emulzija ulja u vodi / nano-emulzija s visokom stabilnošću emulzije i rokom trajanja.

Ultrazvučno Nano-Emulzije: Ovaj video pokazao brzu proizvodnju nano-emulzije ulja u vodi. UP200Ht homogenizira ulje i vodu u sekundi.

Ultrazvučno emulgiranje s UP200Ht ssondom S26d14

Ultrasonically prepared nano-emulsion - Clear, stable nano-emulsions with Hielscher Ultrasonics!

Ultrazvučne nano-emulzije pripremljene s Hielscherom UP400St na različitim energetskim desities

Učinci ultrazvučnog intenziteta na kvalitetu emulzije

Emulzijsku kvalitetu uglavnom karakterizira njegova stabilnost. S druge, stabilnost emulzije je faktor raspodjele veličine kapljica i formulacije emulzije.
Ultrazvučni intenzitet, odnosno amplitude i trajanje sonikacije, važni su čimbenici koji utječu na kvalitetu dobivene emulzije.
U istraživanjima, ultrazvučna emulizacija podijeljena je u dvije faze: Tijekom prvog koraka dolazi do kombinacije međufakcijskih valova i nestabilnosti Rayleigh-Taylor, uzrokujući erupciju raspršenih kapljica faza u kontinuiranu fazu.
Tijekom drugog koraka kapljice se razlome kroz akustičnu karitaciju u blizini graničnih faza kapljica. Intenzivni učinci poremećaja kapljica i miješanja uzrokovanih kavitacijskim udarnim valovima stvaraju vrlo male veličine kapljica. Ultrazvučni intenzitet, amplitude i vrijeme sonikacije odgovorni su za dobiveni utjecaj kavijacije, a time i najutjecajniji parametri u pogledu finog emulisifikacije. Hielscher ultrazvuk’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano raditi u 24/7 operaciji. Za još veće amplitude dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi.

Ultrazvučni emulifikatori visokih performansi

Ultrazvučna emulazacija je pouzdana tehnologija obrade, koja olakšava i ubrzava proizvodnju visokokvalitetnih emulzija s kapljicama podmikrona i nano veličine. Hielscher Ultrasonics portfelj pokriva cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrasonikatora do industrijskih sustava za primjene emulazifikacije. To nam omogućuje u Hielscheru da vam ponudimo najprikladniji ultrazvuk za vašu predviđenu kvalitetu emulzije i kapacitet procesa. Naše dugogodišnje iskusno osoblje pomoći će vam od testova izvedivosti i optimizacije procesa do ugradnje vašeg ultrazvučnog sustava na konačnoj razini proizvodnje.
Mali otisak stopala naših ultrazvučnih ekstraktora, kao i njihova svestranost u mogućnostima instalacije čine ih uklapajući se čak i u postrojenja za obradu malih prostora. Ultrazvučni procesori instalirani su širom svijeta u proizvodnim pogonima hrane, farmacije i dodataka prehrani.

Hielscher Ultrasonics – Sofisticirani sustavi emulasifikacije

Hielscher Ultrasonics portfelj proizvoda pokriva cijeli niz ultrazvučnih emulifikatora visokih performansi od malih do velikih razmjera. Dodatni dodaci omogućuju jednostavan sklop najprikladnije konfiguracije ultrazvučnog uređaja za vaš proces emulasifikacije. Optimalna ultrazvučna postava ovisi o predviđenom kapacitetu, volumenu, sirovinama, seriji ili linijskom postupku i vremenskoj crti.

Serije i inline

Hielscher ultrazvučni emulisifikatori mogu se koristiti za seriju i kontinuiranu protočnu obradu. Ultrazvučna obrada serija idealna je za testiranje procesa, optimizaciju i malu do srednju razinu proizvodnje. Za proizvodne velike količine emulzija, obrada linije može biti povoljnija. Kontinuirani proces miješanja linija zahtijeva sofisticirano postavljanje – sastoji se od pumpe, crijeva ili cijevi i spremnika - ali je vrlo učinkovit, brz i zahtijeva znatno manje radne snage. Hielscher Ultrasonics ima najprikladniju postavu emulasifikacije za volumen emulzije i ciljeve procesa.

Ultrazvučne sonde i reaktori za emulazifikaciju u bilo kojoj veličini

UIP4000hdT tok stanica za inline sonication na industrijskoj skaliHielscher Ultrasonics asortiman proizvoda pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih laboratorijskih ultrasonikatora preko bench-top i pilot sustava do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora s kapacitetom za obradu kamiona na sat. Cijeli asortiman proizvoda omogućuje nam da vam ponudimo najprikladniji ultrazvučni emulisifier za vaš procesni kapacitet i proizvodne ciljeve.
Ultrazvučni benchtop sustavi idealni su za testiranje izvedivosti i optimizaciju procesa. Linearno povećanje na temelju utvrđenih parametara procesa olakšava povećanje kapaciteta za obradu s manjih parcela na potpuno komercijalnu proizvodnju. Skaliranje se može obaviti ugradnjom snažnije ultrazvučne jedinice za izvlačenje ili paralelnim grupiranjem nekoliko ultrazvukatora. Uz UIP16000, Hielscher nudi najmoćniji ultrazvučni emulisifier širom svijeta.

Precizno Controllable Amplitudes za Optimum Rezultate

Svi Hielscherovi ultrazvuci su precizno kontrolirani i time pouzdani radni konji u proizvodnji. Amplitude je jedan od ključnih procesa parametara koji utječu na učinkovitost i učinkovitost ultrazvučne emulasifikacije Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Amplitude je presudan čimbenik, koji odlučno utječe na kvalitetu ultrazvučnog emulasifikacije. Svi Hielscher ultrazvuci’ procesori omogućuju precizno postavljanje amplitude. Sonotrodes i booster rogovi su pribor koji omogućuju izmjenu amplitude u još širem rasponu. Hielscher je industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intenzitet za zahtjevne aplikacije. Amplitude do 200μm mogu se lako kontinuirano izvoditi u 24/7 operaciji.
Precizne postavke amplitude i trajno praćenje ultrazvučnih parametara procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost liječenja vaše emulzije najučinkovitijim ultrazvučnim uvjetima. Optimalna sonikacija za najbolje rezultate emulasifikacije!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad na teškim dužnostima i u zahtjevnim okruženjima. To Hielscherovu ultrazvučnu opremu čini pouzdanim radnim alatom koji ispunjava vaše zahtjeve za emulzifikacijom.

Jednostavno, Testiranje bez rizika

Ultrazvučni procesi mogu biti potpuno linearni. To znači da svaki rezultat koji ste postigli pomoću laboratorija ili ultrazvuka na vrhu klupe, može se skalirati na potpuno isti izlaz koristeći potpuno iste parametre procesa. To čini ultrazvukciju idealnom za testiranje izvedivosti bez rizika, optimizaciju procesa i naknadnu implementaciju u komercijalnu proizvodnju. Obratite nam se kako biste saznali kako sonikacija može poboljšati vašu proizvodnju emulzije.

Najviša kvaliteta – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj

Kao obiteljski i obiteljski posao, Hielscher daje prednost najvišim standardima kvalitete za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonicators su dizajnirani, proizvedeni i temeljito testirani u našem sjedištu u Teltow u blizini Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine ga radnim konjem u vašoj proizvodnji. 24/7 rad pod punim opterećenjem i u zahtjevnim okruženjima prirodna je karakteristika Hielscherovih miješalica visokih performansi.

Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Batch Volumen Protok Preporučeni uređaji
1 do 500 mL 10 do 200 mL / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400 mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10 l / min UIP4000hdT
N.a. 10 do 100 l / min UIP16000
N.a. veći grozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite dodatne informacije

Molimo koristite obrazac u nastavku kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Rado ćemo razgovarati o vašem procesu s vama i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji zadovoljava vaše zahtjeve!









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.

Književnost / Reference



Činjenice koje vrijedi znati

Ulje u vodi vs. Emulzije vode u ulju

Emulzije mogu biti ili ulje u vodi ili voda u ulju. Tehnički, pri stvaranju ulja u vodi naspram emulzija vode u ulju, jedna faza (poznata kao raspršena faza) miješa se u drugu (kontinuirana faza). Drugim riječima, jedna tekućina služi kao neka vrsta baze u koju se dodaje druga tekućina. Kada je emulzija "ulje u vodi", ulje je raspršena faza koja se distribuira u kontinuiranu fazu, vodu. U emulziji vode u ulju, uloge su zamijenjene. Mlijeko je primjer emulzije ulja u vodi, dok je maslac voda u ulju.

Koja je razlika između ulja u vodi i emulzija nafte u ulju?

Primarna razlika između ulja u vodi i emulzije vode u ulju je sastav ans struktura suspenzije – što znači koja je vrsta tekućine suspendirana u cijeloj drugoj. U emulziji ulja u vodi, ulje je raspršena faza koja se miješa kao vrlo male kapljice u vodu / vodenu fazu (kontinuirana faza). S druge strane, emulzija vode u ulju definira se kao suspenzija, gdje je voda raspršena faza koja se homogenizira kao minute kapljice u kontinuiranu masnu fazu.
Impresivna tehnika emulasifikacije kao što je ultrazvučna emulasifikacija stvara potrebne sile smicanja i turbulencije kako bi se tekućine razbile u minute kapljice i temeljito ih pomiješale.
Izbor emulzirajućih sredstava još je jedan važan čimbenik. Iako neke emulzije nano veličine mogu biti prirodno stabilne, većina emulzija nije prirodno stabilna tijekom duljih vremenskih razdoblja. Stoga formulacija mora biti pažljivo dizajnirana za stvaranje disperzija s poboljšanim rokom trajanja. Nije svako emulzirajuće sredstvo kompatibilno s bilo kojom vrstom emulzije. Emulzirajuće sredstvo s dobrom topljivošću u vodi može olakšati emulziju ulja u vodi bolje od vode u ulju, dok emulisifier s dobrom topljivošću u ulju može najbolje funkcionirati za emulzije vode u ulju.