Ultrahangos homogenizátorok
Az ultrahangos homogenizátorok hatékony eszközök szilárd-folyadék és folyadék-folyadék szuszpenziók keverésére és homogenizálására. Az ultrahangos homogenizálás mechanikus eljárás a folyadékban lévő részecskék csökkentésére, hogy egyenletesen kicsi és egyenletesen eloszló legyen. A Hielscher erőteljes ultrahangos homogenizátorokat kínál laboratóriumi és gyártási méretekben történő alkalmazásra.
Az ultrahangos homogenizátorok alkalmazásai és hatása
Az ultrahangos homogenizátorok erőteljes és megbízható keverők, amelyeket laboratóriumban és iparban használnak számos alkalmazáshoz.
Az ultrahangos homogenizátor különböző alkalmazásokhoz használható, többek között:
- Homogenizálás: Az ultrahangos homogenizátorok homogenizálhatják a mintákat, hogy egységes és következetes keverékeket hozzanak létre.
- Diszperzió: Az ultrahangos homogenizátorok felhasználhatók szilárd részecskék diszpergálására folyadékokban, hogy stabil szuszpenziókat hozzanak létre. Az ultrahangos kezelés rendkívül hatékony a nano-diszperziók létrehozásában.
- Emulgeálás: Az ultrahangos homogenizátorok stabil emulziók és nanoemulziók létrehozására használhatók az elegyedő folyadékok, például olaj és víz lebontásával és diszpergálásával.
- Sejtzavar: Az ultrahangos homogenizátorok megszakíthatják a nyitott sejteket, hogy kivonják az intracelluláris komponenseket, például fehérjéket, nukleinsavakat, enzimeket és metabolitokat.
- Gáztalanítás: Az ultrahangos homogenizátorok felhasználhatók oldott gázok eltávolítására folyadékokból, például HPLC oldószerek vagy hűtőfolyadékok gáztalanítására.
- Ultrahanggal segített kémiai reakciók: Ultrahangos homogenizátorok is használhatók szonikációval segített kémiai reakciók, mint például szonokémiai szintézis, katalízis vagy lebomlás.
Összességében, ultrahangos homogenizátorok egy sokoldalú eszköz, amely széles körben alkalmazható a kutatás, fejlesztés, és ipari folyamatok.
Ultrahangos homogenizátor UIP1000hdT R számára&D és termelés
Teljesítmény ultrahang a részecskeméret csökkentésére: Ha ultrahangos homogeizátorokat használnak olyan alkalmazásokhoz, mint a keverés, diszpergálás és emulgeálás, a cél a kis részecskék vagy cseppek csökkentése folyadékban vagy szuszpenzióban a keverék egyenletességének és stabilitásának javítása érdekében. Ezek a részecskék (diszperziós fázis) lehetnek szilárd anyagok vagy folyadékok. A részecskék átlagos átmérőjének csökkenése növeli az egyes részecskék számát. Ez az átlagos részecsketávolság csökkenéséhez vezet, és növeli a részecske felületét. Az ábra az egyes szemcsék átmérője és a teljes felület közötti korrelációt mutatja. A felület és az átlagos részecsketávolság befolyásolhatja a folyadék reológiáját.
Ha a részecskék és a folyadék fajsúlya különbség van, a keverék homogenitása befolyásolhatja a diszperzió stabilitását. Ha a részecskék mérete a részecskék többségénél hasonló, csökken az agglomerációs hajlam az ülepítés vagy emelkedés során, mivel a hasonló részecskék emelkedési vagy ülepedési sebessége hasonló.
Az ultrahangos diszperziók egyenletes részecskeméret-eloszlást mutatnak homogén redukált részecskékkel. A görbék a szilícium-dioxid részecskeeloszlását mutatják ultrahang előtt (zöld görbe) és ultrahangos diszperzió után (piros görbe).
Ultrahangos vs nagynyomású homogenizátorok
A homogenizálás leggyakoribb mechanizmusa a nagynyomású homogenizálás. Ott a folyadékot nagy nyomáson (kb. 2000 barg) préselik egy homogenizáló szelepen keresztül. A szelep áthaladásakor a folyadék rövid (kb. 50 mikroszek.) nagynyomású alacsony nyomású cikluson megy keresztül.
Bár ez a mechanizmus jól működik kicsi, lágy részecskék, például a tejben lévő zsírgömböcskék esetében, korlátai vannak, ha kemény és csiszolóanyagok, például pigmentek, polírozó közegek vagy fém-oxidok, vagy rostos és szálas anyagok, például gyümölcspürék, algák vagy iszap diszperziójára használják. Ez a nagy folyadéksebességnek (akár 120mtr/sec) és az alkalmazott szelepek kis nyílásainak köszönhető. Ahogy a csiszolóanyag áthalad a szivattyúkon és a szelepnyíláson, kopást okoz. Ez csökkenti a szivattyú és a szelep hatékonyságát és élettartamát.
Az ultrahangos homogenizátorok előnyei
- Az ultrahangos homogenizátorok kis részecskéket / cseppeket és keskeny eloszlási görbét hoznak létre.
- Az ultrahangos homogenizátorok nagy szilárd koncentrációkat képesek kezelni.
- Ultrahangos homogenizátorok készülnek stabil szuszpenziók, diszperziók és emulziók.
- Az ultrahangos homogenizátorok pontosan szabályozhatók, mivel a fontos folyamatparaméterek (pl. Amplitúdó, teljesítmény, idő, hőmérséklet és nyomás) befolyásolhatók és beállíthatók.
- Az ultrahangos homogenizátorok nagyon hatékonyak, energiahatékonyak, felhasználóbarátak és biztonságosak.
Ultrahangos homogenizátorok nagy teherbírású alkalmazásokhoz
A nedves őrlés, őrlés és keverés tipikus alkalmazások, ahol az ultrahangos készülékeket megbízható homogenizátorként használják. Az ultrahangos homogenizátorok nagyon hatékonyak a lágy és kemény részecskék csökkentésére. Sok más homogenizáló technológiával ellentétben az ultrahangos szonda típusú homogenizátorok még nagyon kemény, csiszoló és rostos anyagokat is képesek kezelni.
Az ultrahang homogenizálás működési elve a kavitáción alapul. Amikor a folyadékok intenzív ultrahangos kezelésnek vannak kitéve, a hanghullámok váltakozó nagynyomású és alacsony nyomású ciklusokat okoznak (kb. 20000 ciklus / sec). Az alacsony nyomású ciklus során nagy intenzitású kis vákuumbuborékok keletkeznek a folyadékban, amikor elérik a folyadékgőznyomást.
Amikor a buborékok elérnek egy bizonyos méretet, hevesen összeomlanak egy nagynyomású ciklus alatt. A robbanás során nagyon nagy nyomás és nagy sebességű folyadéksugarak keletkeznek helyben. A keletkező áramok és turbulenciák megzavarják a részecskék agglomerátumait, és heves ütközésekhez vezetnek az egyes részecskék között.
Az ultrahangos homogenizátorok egyik fő előnye a nedvesített és mozgó alkatrészek alacsony száma. Ez csökkenti a súrlódási kopást és a tisztítási időt. Csak két nedvesített rész van: a sonotrode és az áramlási cella. Mindkettő egyszerű geometriával rendelkezik, és nincsenek kicsi vagy rejtett nyílások.
Egy másik előny a kavitációt befolyásoló működési paraméterek pontos ellenőrzése. A Hielscher ultrahangos homogenizátorok kb. 1 és 200 mikron közötti oszcillációs amplitúdókkal használhatók. A folyadéknyomás 0 és kb. 500psig között lehet. Mivel az amplitúdó és a nyomás a legbefolyásosabb paraméterek, az egyes paraméterek széles működési tartománya lehetővé teszi a nagyon kíméletes és nagyon romboló feldolgozást.
A Hielscher ultrahangos homogenizátorok amplitúdószabályozók. Ezzel a beállított amplitúdó minden üzemi körülmények között fennmarad. Ez teszi az ultrahangos kezelést vezérelhető és megismételhető. Az azonos működési paraméterek alatt végzett szonikálás következetes és reprodukálható eredményeket ad. Ez fontos az előállított anyag minősége és a folyamateredményeknek a laboratóriumtól a gyártási szintig történő növelése szempontjából.
Ultrahangos homogenizátorok bármilyen skálához
A Hielscher ultrahangos homogenizátorokat állít elő bármilyen mintatérfogat homogenizálására kötegelt vagy inline feldolgozáshoz. A laboratóriumi ultrahangos homogenizátorok 1,5 ml-től kb. 5 L-ig terjedő térfogatokhoz használhatók. Az ultrahangos ipari homogenizátorokat 0,5 és kb. 2000L közötti tételek vagy 0,1L és 20m³ / óra közötti áramlási sebességek fejlesztésére és előállítására használják.
Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban gyártott minőség
A Hielscher ultrahangos készülékek jól ismertek a legmagasabb minőségi és tervezési szabványokról. A robusztusság és a könnyű kezelhetőség lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A durva körülmények és az igényes környezetek könnyen kezelhetők Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics egy ISO tanúsítvánnyal rendelkező cég, és különös hangsúlyt fektet a nagy teljesítményű ultrasonicatorokra, amelyek a legmodernebb technológiát és felhasználóbarátságot mutatják. Természetesen a Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilis és megfelel az UL, CSA és RoHs követelményeinek.
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 0.5-től 1,5 ml-ig | n.a. | VialMagassugárzó |
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| 15–150 liter | 3–15 l/perc | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Ultrahangos homogenizátorok nagy teljesítményű alkalmazásokhoz
A Hielscher ultrahangos homogenizátorok a keverés és homogenizálás mókása. Az ultrahangos laboratóriumi homogenizátorok kompaktak és megbízható eszköz a kis és közepes minták hatékony és gyors diszpergálásához és emulgeálásához. A Hielscher ipari ultrahangos homogenizátorai hatékonyak és felülmúlják a hagyományos homogenizációs technikákat, például nagynyomású homogenizátorokat vagy gyöngymalmokat. A Hielscher ipari homogenizátorok nagyon nagy amplitúdókat tudnak biztosítani, és ezáltal kivételesen erősek a keverési, diszpergálási és őrlési folyamatokban. Akár 200 μm-es amplitúdók is könnyedén működtethetők folyamatosan 24/7 üzemben. Még nagyobb amplitúdók esetén testreszabott ultrahangos sonotrodes áll rendelkezésre. A Hielscher ultrahangos berendezésének robusztussága lehetővé teszi az 24/7 működést nagy teherbírású és igényes környezetben.
Ügyfeleink elégedettek a Hielscher Ultrasonics kiemelkedő robusztusságával és megbízhatóságával’ homogenizátorok. A nagy igénybevételt jelentő alkalmazások, a nagy igénybevételt jelentő környezetek és a 24/7 működés területén történő telepítés biztosítja a hatékony és gazdaságos feldolgozást. Az ultrahangos folyamat intenzívebbé tétele csökkenti a feldolgozási időt és jobb eredményeket ér el, azaz jobb minőséget, magasabb hozamot, innovatív termékeket.
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Ultrahangos szövethomogenizátorok
A diszperziók és emulziók előállítása mellett az ultrahangos homogenizátorok szilárdan megalapozottak a biotechnológiában, a sejt- és molekuláris biológiában, valamint az élettudományban a sejtlízis és frakcionálás, a szöveti zavarok, az intracelluláris vegyületek kivonása, valamint a DNS, RNS és kromatin nyírása. Ultrahangos homogenizátorok állnak rendelkezésre kis térfogatú (0,1 ml) mintaelőkészítéshez nagyon nagy mennyiségekig ipari folyamatokhoz (pl. Bioaktív vegyületek extrakciója kiegészítő gyártáshoz).
Annak érdekében, hogy a szövetet ultrahangos homogenizátorral megzavarják, izotóniás pufferoldatot használnak az ozmotikus károsodás megállítására. A Hielscher ultrahangos homogenizátorok hőmérséklet-érzékelővel és hőmérséklet-szabályozó beállítással rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a minták jól szabályozott hőmérsékleti tartományban tartását.
Az ultrahangos szövethomogenizátorokkal kapcsolatos további részletekért kattintson ide!
Irodalom / Hivatkozások
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
7 ultrahangos homogenizátor UIP1000hdt (7x 1kW ultrahangos teljesítmény) klaszterként telepítve
Tények, amelyeket érdemes tudni
Ultrahangos szonda típusú homogenizátorok alkalmazásai
Az alkalmazási terület, ahol az ultrahangos szonda homogenizátorokat sikeresen használják, a különböző iparágak sokrétű folyamatait fedi le. az ultrahangos készülékek legjelentősebb alkalmazásai közé tartozik a szuszpenziók, diszperziók és emulziók előállítása, mikron- és nanorészecskék nedves őrlése, porok és tabletták feloldása, botanikai kivonatok előállítása, sejtlízis, DNS, RNS és kromatin extrakciója és későbbi nyírása, fehérje extrakció, API-k kapszulázása liposzómákba és szonokémiai reakciók, ahol erős ultrahanghullámokat használnak a rektációk kezdeményezésére és felgyorsítására (sono-katalízis, Sono-szintézis), a tömegátadás növelésére és a reakcióutak váltására.
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.