Հոմոգենիզատորներ – աշխատանքի սկզբունքը, կիրառումը և մասշտաբի մեծացումը
Հոմոգենիզատորները խառնիչների տեսակ են, որոնք մեխանիկական ուժերի կիրառմամբ խառնում, էմուլգացնում, դիսպերսացնում և լուծում են հեղուկ–հեղուկ և պինդ–հեղուկ համակարգերը։ Հոմոգենիզատորի մոդելից կախված՝ պինդ մասնիկներն ու հեղուկ կաթիլները քայքայելու և մանրացնելու համար անհրաժեշտ ուժերը ստեղծվում են պտտական սահքի, ծայրափողակների կամ բարձր հզորության ուլտրաձայնի միջոցով։ Իմացե՛ք ավելին հոմոգենիզատորների և հետազոտություններում ու արտադրությունում դրանց կիրառությունների մասին։
Ի՞նչ է հոմոգենիզատորը։
Հոմոգենիզատորը խառնող սարքերի դասին պատկանող սարք է, որը նախատեսված է թե՛ պինդ, թե՛ հեղուկ մասնիկները մանրացնելու և միատարր խառնուրդ ստանալու համար։ Հոմոգենիզատորները հասանելի են որպես լաբորատոր, սեղանադիր և արդյունաբերական սարքավորումներ, որոնք օգտագործվում են հետազոտություններում և արդյունաբերությունում տարբեր կիրառությունների համար։ Հոմոգենիզատորների բնորոշ կիրառությունները ներառում են տարբեր նյութերի, այդ թվում՝ մասնիկների, գունանյութերի, քիմիական նյութերի, բույսերի, սննդամթերքի, բջիջների, հյուսվածքների և այլ նյութերի խառնումն ու քայքայումը։
Կապվե՛ք մեզ հետ՝ ավելին իմանալու հոմոգենիզատորների, ուլտրաձայնային մշակման և ձեր գործընթացում մեր ուլտրաձայնային սարքերի օգտագործման հնարավորությունների մասին։
MultiSonoReactor MSR-4 սարքը արդյունաբերական հոսքային հոմոգենիզատոր է՝ 16 000 վատտ հզորությամբ ուլտրաձայնային սարքերով, նախատեսված այնպիսի բարձր պահանջներ ներկայացնող կիրառությունների համար, ինչպիսիք են նանոդիսպերսիաներն ու նանոէմուլսիաները։
Հոմոգենիզատորների տարբեր տեսակների ակնարկ
Հոմոգենիզատորների տարբեր տեսակներ առևտրային առումով հասանելի են սեղանադիր սարքավորումներում և արդյունաբերական լայնածավալ արտադրությունում օգտագործելու համար։ Սակայն առավել լայնորեն օգտագործվող մոդելներն են ռոտորային/ստատորային (կոլոիդային) խառնիչները, բարձր ճնշման հոմոգենիզատորները և ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները։
Թիակային կամ շեղբավոր խառնիչներն ունեն պտտվող շեղբ, որը մեծ արագությամբ պտտվում է խառնման անոթի հատակին՝ այդպիսով տարբեր նյութերը միավորելով միատարր խառնուրդում։
Ինչպես արդեն հուշում է ռոտորային/ստատորային խառնիչի անվանումը, այն ունի ռոտոր և ստատոր։ Ռոտորը մետաղական լիսեռ է, որը մեծ արագություններով պտտվում է ստատորի ներսում։ Ստատորը մետաղական մասն է, որը մնում է անշարժ։ Ռոտորի պտույտը ստեղծում է ներծծման ազդեցություն, որը պինդ–հեղուկ նյութը տեղափոխում է ստատորի և ռոտորի միջև, որտեղ պինդ նյութերը մանրացվում են՝ ստանալով ավելի փոքր մասնիկներ։
Բարձր ճնշման հոմոգենիզատորի (HPH) աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է բարձր ճնշման պոմպի և փականի (ծայրափողակ, անցք) օգտագործման վրա, ինչը սարքավորումը դարձնում է մեծ, ծանր և թանկ։ Մշակվող շլամը հոսքի մեծ արագությամբ հարկադրաբար անցկացվում է փոքր անցքով, ինչի արդյունքում մասնիկների չափը նվազում է, քանի որ փականով անցնելու համար մասնիկները պետք է ունենան որոշակի փոքր չափ։ Հատկապես պինդ նյութերի մշակման ժամանակ բարձր ճնշման հոմոգենիզատորները հակված են խցանման։
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներն օգտագործում են ակուստիկ կավիտացիայի առաջացրած սահքի մեծ ուժերը, ինչը դրանց տալիս է տարբեր առավելություններ հոմոգենացման այլ մեթոդների նկատմամբ։ Ուլտրաձայնային հոմոգենացման աշխատանքի սկզբունքն ու առավելությունները ներկայացված են ստորև։
Բարձր հզորության ուլտրաձայնը՝ որպես հոմոգենացնող ուժ
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորն օգտագործում է բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային տատանումներ և կավիտացիա՝ շատ ինտենսիվ սահքային ուժեր ստեղծելու համար, ուստի այն կարելի է անվանել գերինտենսիվ, բարձր սահքային ուժերով խառնիչ։ Գերինտենսիվ, բարձր սահքային ուժերի գաղտնիքն ակուստիկ կավիտացիան է, որն առաջանում է բարձր հզորության ուլտրաձայնային ալիքների ազդեցությամբ։ Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորն ունի գեներատոր, որը էլեկտրասնուցման և կառավարման հանգույցն է, և փոխակերպիչ։ Փոխակերպիչը պարունակում է պիեզոէլեկտրական կերամիկական տարրեր։ Այս պիեզոէլեկտրական կերամիկական տարրերն էլեկտրական էներգիան փոխակերպում են տատանումների, քանի որ պիեզոէլեկտրական բյուրեղները լարում կիրառելիս փոխում են իրենց չափն ու ձևը։ Երբ էլեկտրոնային տատանիչի հաճախականությունը հավասարվում է պիեզոէլեկտրական քվարցի սեփական հաճախականությանը, առաջանում է ռեզոնանս։ Ռեզոնանսի պայմաններում քվարցն առաջացնում է մեծ ամպլիտուդով երկայնական ուլտրաձայնային ալիքներ։
Այնուհետև առաջացած ուլտրաձայնային ալիքները ուլտրաձայնային զոնդի (սոնոտրոդի / ձայնային կենտրոնացուցիչի) միջոցով հաղորդվում են մշակվող միջավայրին։ Ուլտրաձայնային զոնդի ամպլիտուդը որոշում է հեղուկին կամ պինդ մասնիկներով կախույթին հաղորդվող ուլտրաձայնային ալիքների ինտենսիվությունը։ Ուլտրաձայնային ալիքները հեղուկ միջավայրերում առաջացնում են բարձր և ցածր ճնշման հերթագայող ցիկլեր։ Ցածր ճնշման ցիկլի ընթացքում բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքները հեղուկում առաջացնում են փոքր վակուումային պղպջակներ։ Բարձր ճնշման ցիկլի ընթացքում փոքր վակուումային պղպջակները կործանարար կերպով փլուզվում են։ Այս երևույթը կոչվում է կավիտացիա։ Կավիտացիոն պղպջակների ներպայթյունը կարող է նաև առաջացնել մինչև 280 m/s բարձր արագությամբ հեղուկի շիթեր՝ հանգեցնելով հզոր սահքային ուժերի առաջացման։ Սահքային ուժերը կոտրում են մասնիկները, առաջացնում միջմասնիկային բախումներ և մեխանիկորեն քայքայում կաթիլներն ու բջիջները՝ միաժամանակ նպաստելով խիստ արդյունավետ զանգվածափոխանակությանը։ Այս կավիտացիոն ուժերն առաջացնում են միատեսակ և համասեռ դիսպերսիաներ, էմուլսիաներ ու կախույթներ, և հայտնի է նաև, որ դրանք նպաստում են քիմիական ռեակցիաներին (այսպես կոչված սոնոքիմիային)։
Ակուստիկ կավիտացիան (որն առաջանում է բարձր հզորության ուլտրաձայնի ազդեցությամբ) տեղային առումով ստեղծում է ծայրահեղ պայմաններ՝ այսպես կոչված սոնոմեխանիկական և սոնոքիմիական ազդեցություններ։ Այս ազդեցությունների շնորհիվ ուլտրաձայնային մշակումը փոքրացնում է պինդ և հեղուկ մասնիկների չափերը և դրանք խառնում՝ ստանալով համասեռ բաղադրություն։
Ուլտրաձայնային կավիտացիա cascatrode զոնդի մոտ, որը պատկանում է UIP1000hdT ուլտրաձայնային սարքին (1000 watts, 20kHz) և գտնվում է ապակե ռեակտորում։ Ներքևից ուղղված կարմիր լույսն օգտագործվում է կավիտացիայի տեսանելիությունը բարելավելու համար։
Ուլտրաձայնային սարքերը որպես հոմոգենիզատորներ օգտագործելու առավելությունները
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներն առավելություն ունեն, երբ խոսքը պինդ–հեղուկ (այսպես կոչված խյուսերի) և հեղուկ–հեղուկ կախույթների ու լուծույթների արտադրության մասին է։ Քանի որ ուլտրաձայնային սարքերի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է ուլտրաձայնային կավիտացիայի վրա, նյութը պետք է լինի խոնավ կամ գտնվի խոնավ փուլում, քանի որ կավիտացիան տեղի է ունենում միայն հեղուկում։ Սա նշանակում է, որ ուլտրաձայնային սարքը չոր փոշի խառնելիս այնքան էլ արդյունավետ չէր լինի, սակայն հենց որ փոշին թրջվում է, ուլտրաձայնային մշակումը դառնում է խառնման ամենաարդյունավետ մեթոդը։ Հայտնի է, որ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները հուսալիորեն խառնում, միախառնում և դիսպերսացնում են նույնիսկ մածուկներն ու խիստ մածուցիկ նյութերը։ Կավիտացիոն պղպջակների ներպայթյունի հետևանքով առաջացող արտասովոր ինտենսիվ ուժերը ստեղծում են ոչ միայն շատ հզոր, բարձր սահքային ուժեր, այլև տեղայնորեն սահմանափակված բարձր ջերմաստիճաններ ու ճնշումներ, ինչպես նաև դրանց համապատասխան տարբերություններ։ Ֆիզիկական ուժերի այս համակցությունը մասնիկները մանրացնում է մինչև շատ ավելի փոքր չափեր, քան սովորական հոմոգենիզատորը։ Ուստի ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները նախընտրելի սարքավորումներ են նանոչափ էմուլսիաների և դիսպերսիաների հուսալի արտադրության համար։
- գերազանց արդյունավետություն
- խիստ կենտրոնացված էներգիա հաղորդելու ունակություն
- գերազանց արդյունքներ միկրո և նանո մակարդակներում
- միկրո և նանոչափ էմուլսիաների ու դիսպերսիաների համար
- ցանկացած ծավալ՝ mL-ից մինչև tons/hr
- պարբերական և հոսքային մշակում
- մեկ անցումով մշակման և վերաշրջանառության համար
- գործընթացի ճշգրիտ կառավարում
- պարզ շահագործում
- հեշտ մաքրում
- տեխնիկական սպասարկման ցածր պահանջներ
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների կիրառությունները
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները լայնորեն կիրառվում են լաբորատոր և արդյունաբերական հաստատություններում՝ պինդ–հեղուկ և հեղուկ–հեղուկ սուսպենզիաները հոմոգենացնելու, մասնիկների չափը փոքրացնելու, կենսաբանական նյութը քայքայելու և էքստրակցիայի ենթարկելու, քիմիական ռեակցիաներն ինտենսիվացնելու և լուծելի միացությունները լուծելու համար։
Ուլտրաձայնային էմուլգացում
Էմուլգացումը երկու կամ ավելի չխառնվող հեղուկների համատեղ խառնման գործընթացն է՝ կայուն կամ կիսակայուն խառնուրդ պատրաստելու նպատակով։ Ընդհանուր առմամբ, այս երկու հեղուկները կազմում են յուղային փուլ և ջրային (ջրի) փուլ։ Տարբեր հեղուկ փուլերի խառնուրդը կայունացնելու համար ավելացվում է էմուլգատոր (մակերևութաակտիվ նյութ / համամակերևութաակտիվ նյութ)։ Էմուլսիայի կաթիլների չափը վճռորոշ դեր է խաղում էմուլսիայի գործառական հատկությունների և կայունության առումով։ Քանի որ հզոր ուլտրաձայնն առաջացնում է սոնոմեխանիկական ուժեր, որոնք տրոհում են կաթիլները՝ դրանք վերածելով մանրագույն կաթիլների, ուլտրաձայնային մշակումը միկրո- և նանոէմուլսիաների արտադրության շատ տարածված մեթոդ է։ Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները հուսալի գործիք են O/W և W/O էմուլսիաների, հակադարձ էմուլսիաների, կրկնակի էմուլսիաների (O/W/O, W/O/W), մինիէմուլսիաների, ինչպես նաև Պիկերինգի էմուլսիաների արտադրության համար։ Այս ճկունության և էմուլգացման հուսալի կարողության շնորհիվ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները (էմուլգացման համար օգտագործվելիս երբեմն կոչվում են նաև ուլտրաձայնային էմուլգատորներ) կիրառվում են, օրինակ, քիմիական, սննդի, դեղագործական և վառելիքի արդյունաբերության մեջ՝ երկարաժամկետ կայուն էմուլսիաներ արտադրելու համար։
Սեղմեք հետևյալ հղումները՝ լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու նանոէմուլսիաների և Պիկերինգի էմուլսիաների մասին!
Ուլտրաձայնային դիսպերսում
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները շատ արդյունավետ են, երբ անհրաժեշտ է հուսալիորեն փոքրացնել մասնիկների ագլոմերատների, ագրեգատների և նույնիսկ առաջնային մասնիկների չափերը։ Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների առավելությունը մասնիկներն աղալու միջոցով ավելի փոքր և ավելի միատեսակ չափերի հասցնելու կարողությունն է՝ անկախ նրանից՝ գործընթացի նպատակային արդյունքը միկրոմասնիկներ են, թե նանոմասնիկներ։ Կավիտացիոն սահքի ուժերը և հեղուկի հոսքերն արագացնում են մասնիկներն այնպես, որ դրանք բախվում են միմյանց։ Սա հայտնի է որպես միջմասնիկային բախում։ Մասնիկներն իրենք են ծառայում որպես աղացման միջավայր, ինչը թույլ է տալիս խուսափել աղացնող գնդիկներով աղտոտումից և հետագա բաժանման գործընթացից, որն անհրաժեշտ է սովորական գնդիկավոր աղացներ օգտագործելիս։ Քանի որ միջմասնիկային բախումների ժամանակ մասնիկները բախվում են մինչև 280m/sec հասնող շատ բարձր արագություններով, դրանց վրա ազդում են արտակարգ մեծ ուժեր, ինչի հետևանքով դրանք փշրվում են մանրագույն բեկորների։ Շփումն ու էրոզիան մասնիկների այդ բեկորներին հաղորդում են հղկված մակերես և միատեսակ ձև։ Սահքի ուժերի և միջմասնիկային բախումների համակցությունն ուլտրաձայնային հոմոգենացմանն ու դիսպերսմանը տալիս է առավելություն՝ ապահովելով խիստ համասեռ կոլոիդային սուսպենզիաներ և դիսպերսիաներ։
Ստորև ներկայացված պատկերների հաջորդականությունը ցույց է տալիս ուլտրաձայնի կավիտացիոն ուժերի ազդեցությունը գրաֆիտի փաթիլների վրա։
Կադրերի արագընթաց հաջորդականություն (a-ից f), որը ցույց է տալիս ջրում գրաֆիտի փաթիլի սոնոմեխանիկական շերտազատումը, որի համար կիրառվում է 200W հզորությամբ UP200S ուլտրաձայնային սարքը՝ 3-mm սոնոտրոդով։ Սլաքները ցույց են տալիս ճեղքման (շերտազատման) տեղը, որտեղ կավիտացիոն պղպջակները ներթափանցում են ճեղքի մեջ։
© Tyurnina et al. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0)
Նանոնյութերի դիսպերսում և հոմոգենացում
Թե՛ էմուլսիաների, թե՛ դիսպերսիաների դեպքում նանոչափային խառնուրդների պատրաստումը բարդ խնդիր է։ Հոմոգենացման և խառնման սովորական մեթոդների մեծ մասը, օրինակ՝ թիակավոր խառնիչները, գնդիկավոր աղացները, բարձր ճնշման հոմոգենիզատորները և այլ խառնիչներ, կարող են ստանալ միկրոմետրային չափերի մասնիկներ, սակայն չեն կարող հուսալիորեն մանրացնել կաթիլներն ու պինդ նյութերը մինչև նանոչափեր։ Դա հիմնականում պայմանավորված է անբավարար ինտենսիվությամբ։ Օրինակ՝ թիակավոր խառնիչները չեն ապահովում բավարար սահք՝ մասնիկները մինչև նանոչափեր մանրացնելու համար։ Գնդիկավոր աղացները՝ հոմոգենիզատորի մեկ այլ տեսակ, չեն կարող պինդ նյութերը հավասարաչափ աղալ՝ ստանալով հենց գնդիկներից (աղացող միջավայրից) ավելի մանր մասնիկներ։ Սովորական աղացող գնդիկների միջին չափը 1 500 mm – 35 000 mm միջակայքում է։ Մեկ այլ խնդիր է աղացող միջավայրի մաշվածությունից առաջացող աղտոտումը։ Քանի որ ուլտրաձայնային սարքերն ապահովում են արտակարգ մեծ, բայց ճշգրիտ վերահսկելի սահքի ուժեր, ուլտրաձայնային կավիտացիան նախընտրելի մեթոդ է լաբորատոր (R&D), փորձնական և արդյունաբերական կայանքներում նանոդիսպերսիաների և նանոէմուլսիաների հուսալի ստացման համար։
Ուլտրաձայնային դիսպերսիաներն ունեն մասնիկների չափերի հավասարաչափ բաշխում՝ համաչափորեն մանրացված մասնիկներով։ Կորերը ցույց են տալիս սիլիցիումի երկօքսիդի մասնիկների բաշխումը մինչև ուլտրաձայնային մշակումը (կանաչ կոր) և ուլտրաձայնային դիսպերսումից հետո (կարմիր կոր)։
Ուլտրաձայնային հոմոգենացման գործընթացների մասշտաբի մեծացում
Լաբորատոր ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորից փորձնական ուլտրաձայնային սարքի, իսկ փորձնական համակարգից լիամասշտաբ արտադրական ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորի անցնելիս մասշտաբի մեծացումը կարող է կատարվել ամբողջովին գծային կերպով։ Գործընթացի բոլոր կարևոր պարամետրերը, ինչպիսիք են ամպլիտուդը, ճնշումը, ջերմաստիճանը և մշակման ժամանակը, պահպանվում են անփոփոխ. մեծացվում է միայն ուլտրաձայնային զոնդի մակերեսը, իսկ ուլտրաձայնային սարքը՝ որպես զոնդին էներգիա մատակարարող շարժաբեր, փոխարինվում է ավելի մեծ և հզոր միավորով։ Ուլտրաձայնային հոմոգենացման գործընթացների մասշտաբի գծային մեծացման հնարավորությունը թույլ է տալիս խոշոր արտադրությունում ստանալ նույն բարձրորակ արդյունքները, ինչ լաբորատոր և փորձնական պայմաններում։
Գտե՛ք ձեր գործընթացի համար ամենահարմար ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորը։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունը ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների ոլորտում երկարամյա փորձ ունեցող ձեր գործընկերն է։ Բոլոր Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը նախագծվում, արտադրվում և փորձարկվում են Գերմանիայում գտնվող մեր գլխավոր կենտրոնում, նախքան մենք դրանք առաքում ենք ամբողջ աշխարհում մեր հաճախորդներին։ Hielscher ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները բարձրորակ սարքեր են, որոնք բնութագրվում են կայուն բարձր արտադրողականությամբ, հուսալիությամբ, ամրությամբ և օգտագործման հարմարավետությամբ։ Ուլտրաձայնային հոմոգենացման տեխնոլոգիայի տեխնիկական կատարելությունը Hielscher սարքավորումների օգտագործողներին տալիս է մրցակցային առավելություններ, որոնք նրանց դարձնում են իրենց ոլորտի շուկայի առաջատարներ։ Լաբորատոր և սեղանի հոմոգենիզատորների, փորձնական համակարգերի և առևտրային արտադրության համար նախատեսված լիարժեք արդյունաբերական ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների լայն տեսականու շնորհիվ Hielscher ընկերությունն ունի ձեր պահանջներին իդեալականորեն համապատասխանող ուլտրաձայնային խառնման համակարգը։ Բազմազան պարագաները թույլ են տալիս ապահովել ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորի իդեալական կազմաձևը՝ անհատական կարիքներին համապատասխան։
Տեղեկացրե՛ք մեզ ձեր գործընթացի պահանջներն ու տեխնիկական բնութագրերը – մենք սիրով կառաջարկենք ձեր կիրառության համար ամենահարմար և ամենաարդյունավետ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորը։
Բարձր արդյունավետություն՝ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների կիրառմամբ
Գործընթացի արտակարգ արդյունավետության, ներդրման ողջամիտ ծախսերի, շատ բարձր էներգաարդյունավետության և աշխատանքի ու տեխնիկական սպասարկման ցածր ծախսերի շնորհիվ Hielscher ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները գերազանցում են հոմոգենացման սովորական մեթոդներին և ապահովում ներդրումների արագ վերադարձ՝ RoI (ներդրումների վերադարձ)։ Հաճախ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորն իրեն փոխհատուցում է մի քանի ամսվա ընթացքում։
Բարձր հզորության ուլտրաձայն՝ արդյունաբերական հոմոգենացման համար
Ամպլիտուդը ուլտրաձայնով իրականացվող հոմոգենացման գործընթացների ամենակարևոր տեխնոլոգիական պարամետրն է։ Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը բոլորն էլ թույլ են տալիս ճշգրիտ կառավարել ամպլիտուդը։ Կախված գործընթացի նպատակից՝ կարելի է սահմանել ավելի ցածր ամպլիտուդ՝ մշակման ավելի մեղմ պայմանների համար, կամ ընտրել բարձր ամպլիտուդ՝ դիսպերսման ընթացքում ավելի ուժեղ քայքայման արդյունքներ ստանալու համար։ Hielscher արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքերը կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ։ Մինչև 200µm ամպլիտուդներով կարելի է հեշտությամբ աշխատել անընդհատ՝ 24/7 ռեժիմով։ Է՛լ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար հասանելի են անհատական պատվերով պատրաստվող ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ։
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների տեխնիկական սպասարկման ցածր պահանջները
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները նաև հեշտ են մաքրվում, քանի որ սոնոտրոդն ու ռեակտորը միակ բաղադրիչներն են, որոնք թրջվում են և շփվում մշակվող նյութի հետ։ Սոնոտրոդը (հայտնի է նաև որպես ուլտրաձայնային շեփոր կամ զոնդ) և ռեակտորը պատրաստված են համապատասխանաբար տիտանից և չժանգոտվող պողպատից ու ունեն պարզ երկրաչափական ձևեր՝ առանց նեղ անցքերի կամ փակուղային անկյունների։
Մաշվածության ենթակա միակ մասը ուլտրաձայնային զոնդն է, որը կարելի է փոխարինել առանց աշխատանքի էական ընդհատման։ Լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքի սոնոտրոդը փոխարինվում է մոտ 10 min ընթացքում, մինչդեռ արդյունաբերական ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորի սոնոտրոդի փոխարինումը կարող է տևել մոտ 30–45 min։
Կապվեք մեզ հետ հիմա։ Մեր փորձառու թիմը սիրով կտրամադրի տեխնիկական տեղեկություններ և գործընթացին վերաբերող առաջարկություններ։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին։
| Մեկ խմբաքանակի ծավալը | Ծավալային հոսքի արագությունը | Առաջարկվող սարքերը |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 0,3–60L | 0,6–12L/min | UIP6000hdT |
| կիրառելի չէ | 10–100L/min | UIP16000 |
| կիրառելի չէ | ավելի մեծ | սարքերի համախումբ՝ UIP16000 |
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբներով խառնման, դիսպերսման, էմուլգացման և էքստրակցիայի համար։
Հոմոգենիզատորների մասին հաճախ տրվող հարցեր
- Ո՞րն է հոմոգենիզատորի աշխատանքի սկզբունքը։ Հոմոգենիզատորը սահքի ուժեր է գործադրում հեղուկների, կախույթների և խյուսերի վրա։ Սահքը փոքրացնում է պինդ–հեղուկ և հեղուկ–հեղուկ խառնուրդների մասնիկների չափերը և ապահովում մասնիկների չափերի համաչափ բաշխում։ Հոմոգենիզատորները կարող են ստանալ կայուն էմուլսիաներ կամ դիսպերսիաներ։
- Ո՞րն է հոմոգենացման գործընթացի սկզբունքը։ Հոմոգենացման հիմնական սկզբունքը տարասեռ խառնուրդի վրա մեխանիկական ուժի, օրինակ՝ ուլտրաձայնային տատանումների և կավիտացիայի կիրառումն է՝ մասնիկները մինչև համաչափ փոքր չափեր մանրացնելու և միասեռ ու կայուն խառնուրդ ստանալու համար, որը ժամանակի ընթացքում կանխում է շերտազատումը։
- Ո՞րն է հոմոգենացման հիմնական նպատակը։ Հոմոգենացման հիմնական նպատակը մասնիկների չափերի փոքրացման միջոցով արտադրանքի կայունության և համասեռության բարելավումն է։ Այս գործընթացը բարելավում է խառնուրդի ֆիզիկական հատկությունները, ինչպիսիք են մածուցիկությունը, հյուսվածքը և պահպանման ժամկետը, ուստի վճռորոշ նշանակություն ունի սննդի վերամշակման, դեղագործության և կոսմետիկայի ոլորտներում։
Կարդացեք ավելին սննդամթերքի ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների մասին։ - Ի՞նչ է ուլտրաձայնային հոմոգենացումը։ Ուլտրաձայնային հոմոգենացումը կիրառում է բարձր հաճախականության ձայնային ալիքներ՝ հեղուկ միջավայրում կավիտացիա առաջացնելու համար, ինչի արդյունքում առաջանում են սահքի ինտենսիվ ուժեր, որոնք քայքայում են մասնիկները մանրադիտակային մակարդակում։ Այս մեթոդը հատկապես արդյունավետ է բջիջների քայքայման, նանոմասնիկների դիսպերսման և էմուլգացման համար։
- Ի՞նչ է ուլտրաձայնային մշակումը հոմոգենացման նպատակով։ Հոմոգենացման նպատակով ուլտրաձայնային մշակումը ներառում է նմուշների վրա ուլտրաձայնային էներգիայի կիրառումը՝ նուրբ, համաչափ խառնում ապահովելու համար։ Այս գործընթացն արդյունավետ է հեղուկում մասնիկների դիսպերսման, էմուլգացման և չափերի փոքրացման համար ու լայնորեն կիրառվում է ինչպես հետազոտական, այնպես էլ արդյունաբերական պայմաններում։
- Որո՞նք են ուլտրաձայնային մշակման մեթոդների 2 տեսակները։ Ուլտրաձայնային մշակման մեթոդների երկու հիմնական տեսակներն են ուղղակի և անուղղակի ուլտրաձայնային մշակումը։ Ուղղակի ուլտրաձայնային մշակման դեպքում զոնդն ընկղմվում է անմիջապես նմուշի մեջ, իսկ անուղղակի ուլտրաձայնային մշակումն իրականացվում է լոգարանում, որտեղ նմուշները տեղադրվում են ուլտրաձայնային մշակման համար հարմար հեղուկի մեջ ընկղմված տարայի մեջ։ Ուղղակի ուլտրաձայնային մշակումը սովորաբար ավելի ինտենսիվ է և հոմոգենացման համար ավելի արդյունավետ, քան անուղղակի ուլտրաձայնային մշակումը։
Գրականություն / Հղումներ
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, 1994. 253-263.
- 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.
- 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.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.