Ultrahangos homogenizátorok laboratóriumi, kísérleti és ipari feldolgozáshoz
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.
Ultrahangos homogenizátorok a megbízható keveréshez, diszpergáláshoz, emulgeáláshoz és a részecskeméret csökkentéséhez
A Hielscher ultrahangos homogenizátorai erőteljes, szabályozható kavitációt biztosítanak az egyenletes keverékek, finom diszperziók, stabil emulziók, nanoemulziók, sejtlisztátumok előállításához, valamint a részecskeméret csökkentéséhez. A kis laboratóriumi mintáktól a folyamatos ipari gyártásig a Hielscher ultrahangos készülékei reprodukálható homogenizációs eredményeket nyújtanak a kutatás, a termékfejlesztés és a gyártás területén.
Akár milliliteres mennyiségeket kell feldolgoznia a laboratóriumban, akár kísérleti méretben kell optimalizálnia egy készítményt, akár nagy teljesítményű, folyamatos gyártást kell lebonyolítania, a Hielscher olyan ultrahangos homogenizátorokat kínál, amelyeknél az amplitúdó, az idő, a hőmérséklet, a nyomás és az energiafelvétel pontosan szabályozható. Ez az ultrahangos homogenizálást skálázható, megismételhető és hatékony alternatívává teszi a rotor-stator keverők, a gyöngymalmok és a nagynyomású homogenizátorok mellett.
Miért érdemes ultrahangos homogenizátort választani:
- Erőteljes homogenizálás: Finom diszperziók, emulziók, nanoemulziók és egyenletes szuszpenziók előállítása.
- Pontos folyamatirányítás: Állítsa be az amplitúdót, a teljesítményt, az időt, a hőmérsékletet és a nyomást a megismételhető eredmények érdekében.
- A laboratóriumi szintről az ipari méretre: Kis minták, nagy tételek vagy folyamatos áramlású anyagok feldolgozására alkalmas.
- Képes a nagy igénybevételt jelentő anyagok feldolgozására: Alkalmas csiszolószemcsék, magas szilárdtartalmú szuszpenziók, szálas anyagok, viszkózus folyadékok és összetett készítmények feldolgozására.
- Tömeges és soron belüli feldolgozás: Használjon nyitott edényeket, kémcsöveket, reaktorokat vagy átfolyó cellákat.
- Kevés karbantartást igénylő kialakítás: Az egyszerű szonotróda- és áramlási kamra-kialakítások csökkentik a tisztítási igényt és a kopást.
- 24 órás, hétköznapi üzemre tervezve: Az ipari ultrahangos rendszereket nagy terhelésű, folyamatos feldolgozásra tervezték.
Kérjük, adja meg az feldolgozási mennyiséget, a kívánt részecske- vagy cseppméretet, a viszkozitást, a szilárdanyag-tartalmat és a szükséges teljesítményt. Mi pedig ajánlani fogjuk a legmegfelelőbb laboratóriumi, kísérleti vagy ipari ultrahangos berendezést.
Ultrahangos homogenizátor UIP1000hdT, egy 1000 wattos erős szonikátor nano-diszperziókhoz és -emulziókhoz
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.
Ipari szonikátor UIP4000hdT folyamatos, beépített gyártáshoz szükséges áramlási cellákkal
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 nagynyomású homogenizátorok a folyadékot nagyon nagy nyomáson préselik át a homogenizáló szelepen. Ez jól működhet puha részecskék vagy cseppek esetében, például a tejben található zsírcseppeknél. A jelenlegi oldal azonban megjegyzi, hogy a nagynyomású homogenizátorok alkalmazása korlátozott lehet kemény, koptató, rostos vagy szálas anyagok feldolgozása esetén, mivel a folyadék nagy sebessége és a szelepek kis nyílásai kopást okoznak, és csökkentik a szivattyú vagy a szelep élettartamát.
Az ultrahangos homogenizátorok más elven működnek. Ahelyett, hogy az anyagot egy kis szelepnyíláson keresztül nyomnák át, rezgő szonotróda segítségével mechanikai energiát juttatnak a folyadékba. Ez közvetlenül a feldolgozandó közegben kavitációt idéz elő.
Az ultrahangos homogenizátorok előnyei
- Nincsenek olyan kicsi szelepnyílások, amelyek könnyen eltömődhetnek
- Alkalmas kopó- és szálas anyagokhoz
- A folyamat intenzitásának egyszerű beállítása
- Tömeges és folyamatos feldolgozási lehetőségek
- A nedvességnek kitett és mozgó alkatrészek száma alacsony
- A részecskék hatékony szétválasztása és a cseppek méretének csökkentése
- Kiváló skálázhatóság a laboratóriumi tesztektől a sorozatgyártásig
Ultrahangos homogenizátorok laboratóriumi, kísérleti és ipari méretben
A Hielscher számos különböző feldolgozási térfogathoz és teljesítményhez alkalmas ultrahangos homogenizátorokat kínál. A laboratóriumi ultrahangos homogenizátorokat kis minták előkészítéséhez, készítmények teszteléséhez, biológiai minták feldolgozásához és kutatáshoz használják.&D. A kísérleti és ipari ultrahangos készülékeket folyamatfejlesztéshez, méretnöveléshez, gyártáshoz és folyamatos, gyártósorba integrált feldolgozáshoz használják.
Ez az oldal széles mérettartományt mutat be: a laboratóriumi ultrahangos homogenizátorok körülbelül 1,5 ml-től 5 l-ig terjedő térfogatokat képesek feldolgozni, míg az ipari ultrahangos homogenizátorok körülbelül 0,5–2000 l-es tételeket, illetve óránként 0,1 l-től 20 m³-ig terjedő áramlási sebességeket képesek kezelni.
| Homogenizátorok osztálya | Legalkalmasabb | Tipikus alkalmazások |
|---|---|---|
| Laboratóriumi homogenizátorok | Kompakt ultrahangos készülékek kis mintákhoz, laboratóriumi munkához, R&D, valamint a készítményfejlesztés. | Minták előkészítése, sejtek felbontása, DNS-, RNS- és fehérje-kivonás, kis tételű emulziók, nanorészecskék diszpergálása, készítmények szűrése és megvalósíthatósági vizsgálatok. |
| Kísérleti méretű homogenizátorok | Kísérleti rendszerek folyamatfejlesztéshez, méretnövelési vizsgálatokhoz, paraméteroptimalizáláshoz és próbaüzemi gyártáshoz. | Az amplitúdó, az energiafelhasználás, az idő és a hőmérséklet optimalizálása, a méretnövelési paraméterek kidolgozása, a folyamatos áramlású tesztelés, a kísérleti tételgyártás, valamint a folyamat gazdaságosságának igazolása. |
| ipari homogenizátorok | Ipari ultrahangos rendszerek nagyüzemi feldolgozáshoz, folyamatos gyártáshoz és nagy teljesítményű gyártási folyamatokhoz. | Folyamatos gyártás, nagy tételek homogenizálása, nagy mennyiségű diszpergálás, inline emulgeálás, nedves őrlés, a gyártási folyamatok intenzívebbé tétele és a 24 órás, hétköznapi gyártás. |
A megfelelő ultrahangos homogenizátor kiválasztása
A legmegfelelőbb ultrahangos homogenizátor kiválasztása a feldolgozási céloktól és az anyag tulajdonságaitól függ. A berendezés megbízható kiválasztásához vegye figyelembe a következő paramétereket:
- Minta- vagy tételmennyiség
- Folyamatos áramlási sebesség
- A folyadék viszkozitása
- Szilárd anyag
- A részecskék keménysége
- A részecskék vagy cseppek kezdeti mérete
- A célrészecskék vagy cseppek mérete
- Hőmérsékletérzékenység
- Szükséges feldolgozási idő
- Hűtés vagy nyomásszabályozás szükségessége
- Tömeges, recirkulációs vagy egylépcsős sorba kapcsolt üzemmód
- Tisztítási és anyagkompatibilitási követelmények
Ezen folyamatparaméterek alapján ajánlani tudunk egy megfelelő ultrahangos homogenizátort, szonotródát, nyomásfokozót, áramlási cellát és hűtőrendszert.
Miért érdemes Hielscher ultrahangos homogenizátort vásárolni?
A Hielscher ultrahangos homogenizátorokat a megbízható kavitáció, a reprodukálható folyamatirányítás és a hosszú élettartam érdekében tervezték. A rendszerek laboratóriumi, kísérleti üzemek és ipari környezetben való használatra készültek.
A jelenlegi oldal szerint a Hielscher ultrahangos készülékei amplitúdóvezérelt működésűek, ami azt jelenti, hogy a kiválasztott amplitúdó működési körülmények között is állandó marad. Kiemeli továbbá, hogy az azonos ultrahangkezelési paraméterek biztosítják az állandó és reprodukálható eredményeket, ami fontos a termékminőség és a gyártás felfuttatása szempontjából.
A Hielscher ultrahangos készülékek előnyei:
- Nagy teljesítményű ultrahangos feldolgozók a laboratóriumi szinttől az ipari méretig
- Pontos amplitúdószabályozás
- Beállítható teljesítmény, idő, hőmérséklet és nyomás
- Kötegelt és gyártósori feldolgozás
- Robusztus szonotródok és áramlási cellák
- Kevés nedvességnek kitett alkatrész és egyszerű tisztítás
- Alkalmas koptató, szálas és nagy szilárdtartalmú anyagokhoz
- Ipari rendszerek 24 órás, hétköznapi üzemeltetéshez
- Folyamat-tanácsadás és alkalmazástámogatás
- Német tervezés és gyártási minőség
Az alábbi táblázat a feldolgozandó tételmennyiségtől vagy áramlási sebességtől függően általános készülékajánlásokat tartalmaz. Kattintson az ultrahangos homogenizátor modelljére, ha további információkat szeretne kapni az egyes készülékekről.
| 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 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!
GYIK: Ultrahangos homogenizátorok
Mi az az ultrahangos homogenizátor?
Az ultrahangos homogenizátor egy nagy teljesítményű ultrahangos berendezés, amelyet folyadékokban lévő részecskék és cseppek keverésére, diszpergálására, emulgeálására, agglomerátumok felbontására, szétzúzására vagy méretük csökkentésére használnak. A berendezés egy rezgő szondával akusztikus kavitációt hoz létre a folyadékban.
Hogyan működik az ultrahangos homogenizálás?
Az ultrahangos homogenizálás akusztikus kavitáció alapján működik. A nagy intenzitású ultrahang mikroszkopikus buborékokat hoz létre, amelyek hirtelen összeomlanak. Ez nyíróerőket, turbulenciát és részecskék közötti ütközéseket eredményez, amelyek csökkentik a részecskék vagy cseppek méretét, és javítják a keverék egyenletességét.
Mire használják az ultrahangos homogenizátort?
Az ultrahangos homogenizátorokat diszpergáláshoz, emulgeáláshoz, nanoemulgeáláshoz, nedves őrléshez, részecskeméret-csökkentéshez, sejtfelbontáshoz, szöveti szétzúzáshoz, gáztalanításhoz, extrakcióhoz és szonokémiai reakciókhoz használják.
Mi a különbség az ultrahangos homogenizátor és a szondás ultrahangos készülék között?
Ezeket a kifejezéseket gyakran ugyanazon típusú berendezésekre használják. A szondás ultrahangos berendezés egy olyan ultrahangos homogenizátor, amely egy szondán vagy szonotródon keresztül közvetlenül a folyadékba továbbítja az ultrahangot.
Képesek-e az ultrahangos homogenizátorok nanoemulziókat előállítani?
Igen. Az ultrahangos homogenizátorokat széles körben használják finom emulziók és nanoemulziók előállítására, mivel csökkentik a cseppek méretét és javítják azok eloszlását az olaj-víz vagy víz-olaj rendszerekben.
Az ultrahangos homogenizátorok képesek-e a nanorészecskék diszpergálására?
Igen. Az ultrahangos homogenizátorok rendkívül hatékonyak a nanorészecskék diszpergálásában és a folyadékokban lévő részecske-agglomerátumok felbontásában. Olyan anyagoknál alkalmazzák őket, mint a szilícium-dioxid, a pigmentek, a grafit, a grafén, a szén-nanocsövek, a fém-oxidok, a kerámiák és a katalizátorok.
Az ultrahangos homogenizátorok alkalmasak-e koptató hatású anyagok kezelésére?
Igen. Az ultrahangos homogenizátorok számos koptató vagy kemény részecske kezelésére alkalmasak, mivel működésük nem függ a nagynyomású homogenizátorokhoz hasonló apró szelepnyílásoktól. A Hielscher jelenlegi weboldala kifejezetten megemlíti, hogy a koptató anyagok – például a pigmentek, a csiszolóanyagok és a fémoxidok – kihívást jelentenek a nagynyomású homogenizátorok számára.
Az ultrahangos homogenizátorok képesek-e viszkózus folyadékok feldolgozására?
Igen. Az ultrahangos homogenizátorok számos viszkózus folyadék és szuszpenzió feldolgozására alkalmasak. Az optimális beállítás a viszkozitástól, a tartály alakjától, az áramlási sebességtől, a szonotróda méretétől és a hűtési követelményektől függ.
Az ultrahangos homogenizálás nagyüzemi méretekre is kiterjeszthető?
Igen. Az ultrahangos homogenizálás a laboratóriumi kísérletektől a kísérleti és ipari gyártásig terjedő skálán alkalmazható. A Hielscher ultrahangos homogenizátorokat kínál kis mintamennyiségekhez, nagy tételekhez és folyamatos, gyártósorba integrált feldolgozáshoz egyaránt.
Mely paraméterek határozzák meg az ultrahangos homogenizálást?
A fontos paraméterek közé tartozik az amplitúdó, az ultrahangkezelés időtartama, az energiafelvétel, a hőmérséklet, a nyomás, a folyadékmennyiség, az áramlási sebesség, a viszkozitás, a részecskekoncentráció és a szonotróda geometriája.
Az ultrahangos homogenizálás reprodukálható-e?
Igen, amennyiben a folyamat paramétereit szabályozzák. A Hielscher ultrahangos homogenizátorai amplitúdóvezérelt működésűek, ami biztosítja az ultrahangkezelés feltételeinek megismételhetőségét és az eredmények állandóságát.
Melyik Hielscher ultrahangos homogenizátort válasszam?
A megfelelő modell kiválasztása a minta térfogatától, az áramlási sebességtől, a viszkozitástól, a szilárdanyag-koncentrációtól, a kívánt részecske- vagy cseppmérettől, valamint attól függ, hogy a folyamat szakaszos vagy folyamatos-e. A laboratóriumi felhasználók általában kompakt ultrahangos készülékeket választanak, míg az ipari felhasználók áramlási cellákkal vagy reaktorokkal felszerelt nagy teljesítményű rendszereket.
Irodalom / Hivatkozások
-
1000hd
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment ; Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- 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.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.
7 ultrahangos homogenizátor UIP1000hdt (7 db 1 kW-os ultrahangos teljesítmény) ipari nagy teljesítményű feldolgozáshoz klaszterként felszerelve
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.