Ուլտրաձայնային եղջյուրների օգտագործմամբ ուժային ուլտրաձայնի կիրառում
Ուլտրաձայնային եղջյուրները կամ զոնդերը լայնորեն օգտագործվում են հեղուկի բազմազան մշակման կիրառման համար, ներառյալ համասեռացումը, ցրումը, թաց աղացումը, էմուլգացումը, արդյունահանումը, քայքայումը, լուծարումը և հալեցումը: Իմացեք հիմքերը ուլտրաձայնային եղջյուրների, ուլտրաձայնային զոնդերի և դրանց կիրառման մասին:
Ուլտրաձայնային եղջյուր vs Ուլտրաձայնային զոնդ
Հաճախ ուլտրաձայնային եղջյուր և զոնդ տերմիններն օգտագործվում են փոխարինելիորեն և վերաբերում են ուլտրաձայնային ձողին, որը ուլտրաձայնային ալիքները փոխանցում է հեղուկին: Ուլտրաձայնային զոնդի համար օգտագործվող այլ տերմիններն են `ձայնային եղջյուրը, սոնոտրոդը, ակուստիկ ալիքի ուղեցույցը կամ ուլտրաձայնային մատը: Այնուամենայնիվ, տեխնիկապես կա տարբերություն ուլտրաձայնային եղջյուրի և ուլտրաձայնային զոնդի միջև:
Երկուսն էլ ՝ եղջյուրը և զոնդը, վերաբերում են այսպես կոչված զոնդային տիպի ուլտրաձայնիչի մասերին: Ուլտրաձայնային եղջյուրը ուլտրաձայնային փոխարկիչի մետաղական մասն է, որը հուզվում է պիեզոէլեկտրականորեն առաջացած թրթռումների միջոցով: Ուլտրաձայնային եղջյուրը թրթռում է որոշակի հաճախականությամբ, օրինակ `20kHz, ինչը նշանակում է վայրկյանում 20,000 թրթռում: Titanium- ը ուլտրաձայնային եղջյուրների պատրաստման համար նախընտրելի նյութն է `շնորհիվ իր գերազանց ձայնային փոխանցման հատկությունների, ուժգին հոգնածության ուժի և մակերեսի կարծրության:
Ուլտրաձայնային զոնդը կոչվում է նաև սոնոտրոդ կամ ուլտրաձայնային մատ: Դա մետաղական ձող է, որն առավել հաճախ պատրաստում են տիտանից և անցնում են ուլտրաձայնային եղջյուրի: Ուլտրաձայնային զոնդը ուլտրաձայնային պրոցեսորի էական մասն է, որը ուլտրաձայնային ալիքները փոխանցում է ձայնազերծված միջավայրին: Ուլտրաձայնային զոնդերը / սոնոտրոդները մատչելի են տարբեր ձևերով (օր. ՝ կոնաձև, ծայրերով, կոնաձև կամ Կասկատրոդ) Չնայած տիտանը ուլտրաձայնային զոնդերի ամենատարածված օգտագործվող նյութն է, կան նաև սոնոտրոդներ ՝ պատրաստված չժանգոտվող պողպատից, կերամիկայից, ապակուց և այլ նյութերից:
Քանի որ ուլտրաձայնային եղջյուրն ու զոնդը մոնտաժման ընթացքում գտնվում են անընդհատ սեղմման կամ լարվածության տակ, եղջյուրի և հետաքննիչի նյութական ընտրությունը կարևոր է: Բարձրորակ տիտանի խառնուրդը (5-րդ դասարան) համարվում է ամենահուսալի, ամուր և արդյունավետ մետաղը `ստրեսին դիմակայելու, երկար ժամանակ երկար բարձր ամպլիտուդներ պահպանելու և ակուստիկ և մեխանիկական հատկությունները փոխանցելու համար:
ուլտրաձայնային transducer UIP2000hdT ուլտրաձայնային եղջյուրով, ուժեղացուցիչով և զոնդով (sonotrode)
- ուլտրաձայնային բարձր կտրվածքի խառնուրդը
- ուլտրաձայնային թաց ֆրեզերային
- ուլտրաձայնային նանոմասնիկների ցրում
- Ուլտրաձայնային Nano-Emulsification
- Ուլտրաձայնային արդյունահանումը
- Ուլտրաձայնային առանձնացումը
- ուլտրաձայնային բջիջների խափանում և լիզիզմ
- ուլտրաձայնային գազազերծում և օդազերծում
- սոնո-քիմիա (սոնո-սինթեզ, սոնո-կատալիզ)
Ինչպե՞ս է գործում Ուլտրաձայնային էներգիան: – Ակուստիկ խոռոչի աշխատանքային սկզբունքը
Բարձր կատարողական ուլտրաձայնային կիրառման համար, ինչպիսիք են հոմոգենացումը, մասնիկների չափի կրճատումը, տարրալուծումը կամ նանո-ցրումները, բարձր ինտենսիվության, ցածր հաճախականության ուլտրաձայնը ստեղծվում է ուլտրաձայնային փոխարկիչով և փոխանցվում ուլտրաձայնային եղջյուրի և զոնդի միջոցով (սոնոտրոդ) հեղուկի մեջ: Բարձր էներգիայի ուլտրաձայնը համարվում է ուլտրաձայնային 16-30kHz միջակայքում: Ուլտրաձայնային զոնդը ընդլայնվում և կծկվում է, օրինակ, 20kHz- ով, այդպիսով համապատասխանաբար վայրկյանում փոխանցելով 20,000 թրթռում միջավայրի մեջ: Երբ ուլտրաձայնային ալիքները հեղուկի միջով են անցնում, բարձր ճնշման (սեղմման) / ցածր ճնշման (հազվադեպություն / ընդլայնում) ցիկլերը ստեղծում են րոպեային խոռոչներ (վակուումային փուչիկներ), որոնք աճում են ճնշման մի քանի ցիկլերի ընթացքում: Հեղուկի և փուչիկների սեղմման փուլում ճնշումը դրական է, իսկ հազվագյուտ փուլը առաջացնում է վակուում (բացասական ճնշում): Սեղմման-ընդլայնման ցիկլերի ընթացքում հեղուկի խոռոչներն աճում են մինչև հասնեն չափի, որի դեպքում նրանք չեն կարող կլանել հետագա էներգիան: Այս պահին նրանք դաժանորեն տեղաշարժվում են: Այդ խոռոչների տեղադրումը հանգեցնում է տարբեր բարձր էներգետիկ էֆեկտների, որոնք հայտնի են որպես ակուստիկ / ուլտրաձայնային խոռոչի ֆենոմեն: Ակուստիկ խոռոչը բնութագրվում է բազմազանորեն բարձր էներգետիկ էֆեկտներով, որոնք ազդում են հեղուկների, պինդ / հեղուկ համակարգերի, ինչպես նաև գազի / հեղուկ համակարգերի վրա: Էներգետիկ խիտ գոտին կամ խոռոչային գոտին հայտնի է որպես այսպես կոչված թեժ կետի գոտի, որն առավել էներգախիտ է ուլտրաձայնային հետաքննության մոտակայքում և անկում է ապրում սոնոտրոդից մեծ հեռավորության վրա: Ուլտրաձայնային խոռոչի հիմնական բնութագրերը ներառում են տեղական մակարդակում տեղի ունեցող շատ բարձր ջերմաստիճան և ճնշում և համապատասխան դիֆերենցիալներ, խռովություններ և հեղուկ հոսք: Ուլտրաձայնային թեժ կետերում ուլտրաձայնային խոռոչների ներմուծման ժամանակ կարելի է չափել մինչև 5000 Կելվին ջերմաստիճան, մինչև 200 մթնոլորտ ճնշում և հեղուկ ռեակտիվ ուժեր `մինչև 1000 կմ / ժ: Էներգիայով ինտենսիվ այս բացառիկ պայմանները նպաստում են սոնոմեխանիկական և սոնաքիմիական ազդեցություններին, որոնք ուժեղացնում են գործընթացներն ու քիմիական ռեակցիաները տարբեր ձևերով:
Ուլտրաձայնի հիմնական ազդեցությունը հեղուկների և խառնուրդների վրա հետևյալն են.
- Բարձր կտրում. Ուլտրաձայնային բարձր կտրող ուժերը խաթարում են հեղուկներն ու հեղուկ-պինդ համակարգերը `առաջացնելով ուժեղ գրգռում, համասեռացում և զանգվածի փոխանցում:
- Ազդեցություն: Ուլտրաձայնային խոռոչի կողմից առաջացած հեղուկ շիթերը և հոսքը արագացնում են հեղուկների պինդ նյութերը, ինչը հետագայում հանգեցնում է միջմարդկային բախման: Երբ մասնիկները բախվում են շատ մեծ արագությամբ, դրանք քայքայում են, փշրվում են, աղալով և մանր ցրվում են, հաճախ հասնելով նանոյի չափի: Կենսաբանական նյութերի համար, ինչպիսիք են բուսական նյութերը, բարձր արագությամբ հեղուկի շիթերը և փոփոխական ճնշման ցիկլերը խաթարում են բջիջների պատերը և ազատում ներբջջային նյութից: Սա հանգեցնում է կենսաակտիվ միացությունների բարձր արդյունավետ արդյունահանմանը և կենսաբանական նյութերի միատարր խառնուրդին:
- Խռովություն: Ուլտրաձայնացումը առաջացնում է ինտենսիվ խառնաշփոթություններ, կտրող ուժեր և միկրո-շարժում հեղուկի կամ խառնուրդի մեջ: Դրանով իսկ sonication- ը միշտ ուժեղացնում է զանգվածի փոխանցումը և արագացնում դրանով արձագանքներն ու գործընթացները:
Ուլտրաձայնային եղջյուր
Արդյունաբերության մեջ սովորական ուլտրաձայնային կիրառությունները տարածված են սննդի բազմաթիվ ճյուղերում & դեղագործություն, մանրաքիմիա, էներգիա & նավթաքիմիա, վերամշակում, կենսաբուծարան և այլն, և ներառում է հետևյալը.
- ուլտրաձայնային բիոդիզելի սինթեզ
- մրգահյութերի ուլտրաձայնային համասեռացում
- պատվաստանյութերի ուլտրաձայնային արտադրություն
- ուլտրաձայնային Li-ion մարտկոցի վերամշակում
- նանո-նյութերի ուլտրաձայնային սինթեզ
- Դեղագործության ուլտրաձայնային ձևակերպում
- ուլտրաձայնային CBD նանո-էմուլգացիա
- բուսաբանության ուլտրաձայնային արդյունահանում
- ուլտրաձայնային նմուշի պատրաստում լաբորատորիաներում
- հեղուկների ուլտրաձայնային յուղազերծում
- ուլտրաձայնային հումքի ծծմբացում
- եւ շատ ավելի …
Ուլտրաձայնային եղջյուրներ և զոնդեր ՝ բարձր արդյունավետության կիրառման համար
Hielscher Ultrasonics- ը երկարաժամկետ փորձերի արտադրող և դիստրիբյուտոր է բարձր էներգիայի ուլտրաձայնային սարքերի, որոնք ամբողջ աշխարհում օգտագործվում են շատ արդյունաբերություններում ծանր կիրառությունների համար:
Ուլտրաձայնային պրոցեսորներով `բոլոր սարքերում` 50 վտ-ից մինչև 16 կՎտ մեկ սարքի համար, զանազան չափերի և ձևերի զոնդեր, տարբեր ծավալների և երկրաչափության ուլտրաձայնային ռեակտորներ, Hielscher Ultrasonics- ը ունի ճիշտ սարքավորում `ձեր դիմումի համար իդեալական ուլտրաձայնային տեղադրումը կազմաձևելու համար:
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:
| խմբաքանակի Volume | Ծախսի Rate | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500 մլ | 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ | UP100H |
| 10-ից մինչեւ 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / վրկ | Uf200 ः տ,, UP400St |
| 01-ից մինչեւ 20 լ | 02-ից 4 լ / րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| na | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| na | ավելի մեծ | Կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:
Գրականություն / Հղումներ
- Kenneth S. Suslick, Yuri Didenko, Ming M. Fang, Taeghwan Hyeon, Kenneth J. Kolbeck, William B. McNamara, Millan M. Mdleleni, Mike Wong (1999): Acoustic Cavitation and Its Chemical Consequences. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Vol. 357, Issue 1751, 1999. 335-353.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.