Ուլտրաձայնային կավիտացիա հեղուկների մեջ

Բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ուլտրաձայնային ալիքները հեղուկներում առաջացնում են ակուստիկ կավիտացիա: Կավիտացիան տեղական էքստրեմալ էֆեկտներ է առաջացնում, ինչպիսիք են հեղուկի շիթերը մինչև 1000 կմ/ժ արագությամբ, մինչև 2000 ատմ ճնշում և մինչև 5000 Կելվին ջերմաստիճան: Այս ուլտրաձայնային գեներացվող ուժերը օգտագործվում են հեղուկների վերամշակման բազմաթիվ ծրագրերի համար, ինչպիսիք են համասեռացումը, ցրումը, էմուլսացումը, արդյունահանումը, բջիջների խանգարումը, ինչպես նաև քիմիական ռեակցիաների ինտենսիվացումը:

Ուլտրաձայնային կավիտացիայի աշխատանքային սկզբունքը

Երբ sonicating հեղուկներ բարձր intensities, որ ձայնային ալիքները, որոնք տարածեք մեջ հեղուկ լրատվամիջոցների Արդյունքում ընդմիջվող, բարձր ճնշման (սեղմում) եւ ցածր ճնշման (նոսրացում) ցիկլեր, ինչպես դրույքաչափերով `կախված հաճախականությամբ: Ընթացքում ցածր ճնշման ցիկլի, բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքների ստեղծել փոքր վակուումային փուչիկները կամ դատարկությունը լցնելու են հեղուկ: Երբ փուչիկները հասնելու ծավալը, որը նրանք այլեւս չեն կարող կլանել էներգիա, նրանք փլուզվել բռնությամբ ժամանակ բարձր ճնշման ցիկլի. Այս երեւույթը կոչվում cavitation. Ընթացքում implosion շատ բարձր ջերմաստիճանը (մոտ. 5,000K) եւ ճնշումների (մոտ. 2,000atm) են հասել տեղում. The implosion է cavitation պղպջակների նաեւ հանգեցնում է հեղուկ jets մինչեւ 280 / վրկ արագություն:

Տեղեկատվության պահանջ





Ուլտրաձայնային զոնդերը օգտագործում են ակուստիկ կավիտացիայի ուժերը՝ ինտենսիվ խառնում և համասեռացում ապահովելու համար: Ուլտրաձայնային հոմոգնիզատորները լայնորեն օգտագործվում են արդյունավետ խառնուրդի, ցրման, էմուլգացման, արդյունահանման, գազազերծման և սոնոքիմիայի համար:

Զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքեր, ինչպիսիք են UP400St օգտագործել ակուստիկ կավիտացիայի աշխատանքի սկզբունքը.

Ակուստիկ կամ ուլտրաձայնային կավիտացիա՝ պղպջակների աճ և իմպլոզիա

Ակուստիկ կավիտացիան (առաջանում է ուժային ուլտրաձայնի միջոցով) ստեղծում է տեղական ծայրահեղ պայմաններ, այսպես կոչված, սոնոմեխանիկական և սոնոքիմիական ազդեցություններ: Այս ազդեցությունների շնորհիվ, sonication-ը նպաստում է քիմիական ռեակցիաներին, որոնք հանգեցնում են ավելի բարձր եկամտաբերության, ավելի արագ արձագանքման արագության, նոր ուղիների և ընդհանուր արդյունավետության բարելավմանը:

 
 
 

Այս տեսահոլովակը ցույց է տալիս Hielscher ուլտրաձայնային UP400S (400W) ջրով ձայնային կավիացիա ստեղծող սարքը:

Ուլտրաձայնային խոռոչում ջրի մեջ ՝ օգտագործելով UP400S

Տեսանյութի մանրապատկեր

 

Ուլտրաձայնային սարքերի հիմնական կիրառությունները, օգտագործելով ակուստիկ կավիտացիա

Զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքերը, որոնք նաև հայտնի են որպես ուլտրաձայնային զոնդեր, արդյունավետորեն առաջացնում են հեղուկների ինտենսիվ ակուստիկ կավիտացիա: Հետևաբար, դրանք լայնորեն օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում տարբեր կիրառություններում: Զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքերի կողմից առաջացած ակուստիկ կավիտացիայի ամենակարևոր կիրառություններից մի քանիսը ներառում են.
 

Հիփլեր Սարցատրոդում հզոր Ուլտրաձայնային կավիտացիա

Հզոր ուլտրաձայնային կավիտացիա Hielscher Ultrasonic Cascatrode-ում

  1. Համասեռացում: Ուլտրաձայնային զոնդերը կարող են առաջացնել ինտենսիվ կավիտացիա, որը բնութագրվում է որպես թրթռման և կտրող ուժերի էներգիայի խիտ դաշտ: Այս ուժերը ապահովում են հիանալի խառնում, խառնում և մասնիկների չափի կրճատում: Ուլտրաձայնային համասեռացումը առաջացնում է միատեսակ խառը կասեցումներ: Հետևաբար, sonication-ը օգտագործվում է միատարր կոլոիդային կախոց արտադրելու համար՝ բաշխման նեղ կորերով:
  2. Նանոմասնիկների ցրում. Ուլտրաձայնային սարքերն օգտագործվում են նանոմասնիկների ցրման, դեագլոմերացիայի և խոնավ աղացման համար: Ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային ալիքները կարող են առաջացնել ազդեցիկ կավիտացիա, որը քայքայում է ագլոմերատները և նվազեցնում մասնիկների չափը: Մասնավորապես, հեղուկի շիթերի բարձր կտրվածքը արագացնում է հեղուկի մասնիկները, որոնք բախվում են միմյանց (միջմասնիկների բախում) այնպես, որ մասնիկները, հետևաբար, կոտրվում և քայքայում են: Սա հանգեցնում է մասնիկների միասնական և կայուն բաշխմանը, որը կանխում է նստվածքը: Սա շատ կարևոր է տարբեր ոլորտներում, ներառյալ նանոտեխնոլոգիան, նյութերի գիտությունը և դեղագործությունը:
  3. Էմուլսացում և խառնում. Զոնդի տիպի ուլտրաձայնիչներ օգտագործվում են էմուլսիաներ ստեղծելու և հեղուկներ խառնելու համար: Ուլտրաձայնային էներգիան առաջացնում է կավիտացիա, միկրոսկոպիկ փուչիկների ձևավորում և փլուզում, որն առաջացնում է ինտենսիվ տեղային կտրող ուժեր: Այս գործընթացը օգնում է էմուլգացնել չխառնվող հեղուկները՝ արտադրելով կայուն և նուրբ ցրված էմուլսիաներ:
  4. Արդյունահանում: Կավիտացիոն ճեղքման ուժերի շնորհիվ ուլտրաձայնային սարքերը շատ արդյունավետ են բջջային կառուցվածքները խաթարելու և պինդ և հեղուկի միջև զանգվածի փոխանցումը բարելավելու համար: Հետևաբար, ուլտրաձայնային արդյունահանումը լայնորեն օգտագործվում է ներբջջային նյութը, ինչպիսիք են կենսաակտիվ միացությունները, բարձրորակ բուսաբանական էքստրակտներ արտադրելու համար:
  5. Գազազերծում և օդազերծում. Զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքերը օգտագործվում են հեղուկներից գազի փուչիկները կամ լուծված գազերը հեռացնելու համար: Ուլտրաձայնային կավիտացիայի կիրառումը նպաստում է գազի փուչիկների միաձուլմանը, որպեսզի նրանք աճեն և լողան դեպի հեղուկի վերին մասը: Ուլտրաձայնային կավիտացիան գազազերծումը դարձնում է արագ և արդյունավետ ընթացակարգ: Սա արժեքավոր է տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են ներկերի, հիդրավլիկ հեղուկների կամ սննդի և ըմպելիքների վերամշակման մեջ, որտեղ գազերի առկայությունը կարող է բացասաբար ազդել արտադրանքի որակի և կայունության վրա:
  6. Սոնոկատալիզի. Ուլտրաձայնային զոնդերը կարող են օգտագործվել սոնոկատալիզի համար, մի գործընթաց, որը համատեղում է ակուստիկ կավիտացիան կատալիզատորների հետ՝ քիմիական ռեակցիաները ուժեղացնելու համար: Ուլտրաձայնային ալիքների կողմից առաջացած կավիտացիան բարելավում է զանգվածի փոխանցումը, մեծացնում է ռեակցիայի արագությունը և նպաստում ազատ ռադիկալների արտադրությանը՝ հանգեցնելով ավելի արդյունավետ և ընտրովի քիմիական փոխակերպումների:
  7. Նմուշի պատրաստում. Զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքերը սովորաբար օգտագործվում են լաբորատորիաներում նմուշների պատրաստման համար: Դրանք օգտագործվում են միատարրացնելու, տարանջատելու և կենսաբանական նմուշներ հանելու համար, ինչպիսիք են բջիջները, հյուսվածքները և վիրուսները։ Զոնդի կողմից առաջացած ուլտրաձայնային էներգիան խաթարում է բջջային մեմբրանները՝ ազատելով բջջային պարունակությունը և հեշտացնելով հետագա վերլուծությունը:
  8. Տարրալուծում և բջիջների խանգարում. Զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքերը օգտագործվում են բջիջները և հյուսվածքները քայքայելու և խաթարելու համար տարբեր նպատակներով, ինչպիսիք են ներբջջային բաղադրիչների արդյունահանումը, մանրէների անակտիվացումը կամ նմուշի պատրաստումը վերլուծության համար: Բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքները և դրա հետևանքով առաջացած կավիտացիան առաջացնում են մեխանիկական սթրես և կտրող ուժեր, ինչը հանգեցնում է բջիջների կառուցվածքների քայքայմանը: Կենսաբանական հետազոտությունների և բժշկական ախտորոշման մեջ զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքերը օգտագործվում են բջիջների լիզիսի համար՝ բաց բջիջները կոտրելու գործընթաց՝ դրանց ներբջջային բաղադրիչներն ազատելու համար: Ուլտրաձայնային էներգիան խաթարում է բջջային պատերը, թաղանթները և օրգանելները՝ հնարավորություն տալով արդյունահանել սպիտակուցներ, ԴՆԹ, ՌՆԹ և բջջային այլ բաղադրիչներ:

 
Սրանք զոնդերի տիպի ուլտրաձայնային սարքերի հիմնական կիրառություններից մի քանիսն են, սակայն տեխնոլոգիան ունի այլ օգտագործման ավելի լայն շրջանակ, ներառյալ սոնոքիմիան, մասնիկների չափի կրճատումը (խոնավ ֆրեզեր), ներքևից վեր մասնիկների սինթեզը և քիմիական նյութերի սոնոսինթեզը: և նյութեր տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են դեղագործությունը, սննդի վերամշակումը, կենսատեխնոլոգիան և բնապահպանական գիտությունները:

 

Ուլտրաձայնային գրաֆենի շերտավորում ջրի մեջ

Շրջանակների արագընթաց հաջորդականություն (a-ից f), որը ցույց է տալիս ջրի մեջ գրաֆիտի փաթիլի սոնո-մեխանիկական շերտավորումը օգտագործելով UP200S, 200W ultrasonicator 3 մմ sonotrode-ով: Սլաքները ցույց են տալիս մասնիկների պառակտման տեղը՝ կավիտացիոն փուչիկներով, որոնք թափանցում են ճեղքվածք:
© Tyurnina et al. 2020 թ

Ակուստիկ կավիտացիան, ինչպես ցույց է տրված այստեղ Hielscher ultrasonicator UIP1500hdT-ում, օգտագործվում է քիմիական ռեակցիաներ սկսելու և խթանելու համար: Ուլտրաձայնային կավիտացիա Hielscher UIP1500hdT (1500W) ուլտրաձայնային սարքում՝ սոնոքիմիական ռեակցիաների համար:

Ուլտրաձայնային կավիտացիա UIP1000hdT (1000 վտ, 20 կՀց) ուլտրաձայնային սարքի կասկատրոդային զոնդում ապակե ռեակտորում:

Տեսանյութ ակուստիկ կավիտացիայի հեղուկում

Հետևյալ տեսանյութը ցույց է տալիս ակուստիկ կավիտացիան UIP1000hdT ուլտրաձայնային սարքի կասկատրոդում՝ ջրով լցված ապակե սյունակում: Ապակե սյունը ներքևից լուսավորված է կարմիր լույսով, որպեսզի բարելավվի կավիտացիոն փուչիկների պատկերացումը:

Այս տեսանյութը ցույց է տալիս ուլտրաձայնային / ակուստիկ կավիտացիան ջրի մեջ, որը ստեղծվել է Hielscher UIP1000-ի կողմից: Ուլտրաձայնային կավիտացիան օգտագործվում է բազմաթիվ հեղուկների կիրառման համար, ինչպիսիք են հոմոգենացումը, ցրումը, էմուլսացումը, արդյունահանումը, գազազերծումը և սոնոքիմիական ռեակցիաները:

Ուլտրաձայնային խոռոչում հեղուկներում օգտագործելով UIP1000

Տեսանյութի մանրապատկեր

 

Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!

Հարցրեք ավելին

Խնդրում ենք օգտագործել ստորև բերված ձևը՝ ակուստիկ կավիտացիայի ստեղծման ուլտրաձայնային պրոցեսորների, հավելվածների և գների մասին լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար: Մենք ուրախ կլինենք քննարկել ձեր գործընթացը ձեզ հետ և առաջարկել ձեզ ուլտրաձայնային կավիտացիայի համակարգ, որը համապատասխանում է ձեր պահանջներին:









Խնդրում ենք նկատի ունենալ մեր Գաղտնիության քաղաքականություն,


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
Ուլտրաձայնային բարձր կտրվածքային հոմոգենիզատորները օգտագործվում են լաբորատոր, նստարանային, փորձնական և արդյունաբերական մշակման մեջ:

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:



Գրականություն / Հղումներ


Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային! Hielscher-ի արտադրանքի տեսականին ընդգրկում է ամբողջ սպեկտրը՝ կոմպակտ լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքից մինչև նստարանային վերին ագրեգատներից մինչև ամբողջական արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգեր:

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը


Մենք ուրախ կլինենք քննարկել ձեր գործընթացը:

Եկեք կապ հաստատենք: