Hielscher Cascatrode – Probe Sonikasi dengan Luas Permukaan Besar

Hielscher Cascatrodes™ adalah sonotrode (probe ultrasonik) yang dirancang khusus untuk sonikasi yang efektif pada tingkat daya ultrasonik tinggi dengan intensitas sonikasi rendah atau sedang – biasanya di bawah 60W/cm² dan amplitudo di bawah 60 mikron.

Hielscher mengembangkan Cascatrode™ untuk aplikasi pemrosesan industri. Cascatrodes™ tersedia untuk semua prosesor ultrasonik industri – mulai dari UIP500hdT (0,5kW), UIP1000hdT (1kW), UIP1500hdT (1,5kW) dan UIP2000hdT (2kW) hingga perangkat ultrasonik paling bertenaga di dunia, UIP16000 (16kW).

Saat mengembangkan atau menguji proses sonikasi baru, seperti: emulsifikasi, dispersi, homogenisasi, disrupsi sel dan ekstraksi, deaglomerasi, atau penghilangan gas , Anda akan mendapati bahwa parameter sonikasi tertentu bekerja lebih baik untuk proses tersebut dibandingkan parameter lainnya.

Tanpa mengubah daya keluaran, Anda dapat memvariasikan intensitas sonikasi: memusatkan daya keluaran pada permukaan kecil dengan intensitas tinggi (W/cm² tinggi) atau mengkopel daya ke dalam medium menggunakan permukaan yang luas dengan intensitas lebih rendah (W/cm² rendah). Intensitas meningkat seiring meningkatnya amplitudo sonikasi, tekanan cairan, atau viskositas , dan menurun seiring meningkatnya suhu. Setelah menetapkan konfigurasi parameter yang optimal untuk proses Anda, Anda perlu menjaga konfigurasi ini tetap konstan selama peningkatan skala. Saat meningkatkan skala, Anda tidak boleh mengubah amplitudo dan tekanan sonikasi. Dengan demikian, Anda menjaga intensitas sonikasi – yaitu daya keluaran ultrasonik per satuan luas permukaan (Watts/cm²) tetap konstan. Sebagai konsekuensi logis, Anda memerlukan luas permukaan sonotrode yang lebih besar untuk mengkopel lebih banyak daya pada intensitas permukaan tertentu – hubungan ini bersifat linear.

Hielscher menawarkan berbagai macam sonotrode (=probe sonikasi) untuk perangkat ultrasoniknya. Umumnya, sonotrode memiliki diameter ujung yang bervariasi untuk menyediakan luas permukaan ujung yang berbeda. Permukaan vertikal sonotrode umumnya dapat diabaikan dalam transmisi daya karena amplitudo osilasinya yang mengarah ke medium cair sangat rendah. Desain Cascatrode™ berbeda karena menambahkan permukaan horizontal berbentuk cincin pada permukaan ujung. Setiap cincin ditempatkan pada salah satu titik maksimum osilasi sonotrode. Dengan cincin-cincin ini, luas permukaan bergetar yang mengkopel ultrasonik ke dalam medium yang akan disonikasi dapat ditingkatkan secara signifikan – sehingga memungkinkan daya ultrasonik yang lebih tinggi dikopel ke dalam cairan pada intensitas permukaan tertentu. Cascatrode™ memungkinkan transmisi daya ultrasonik tinggi pada amplitudo tinggi ke dalam medium yang diproses.

Hielscher Cascatrodes™ tersedia dalam berbagai panjang dan diameter serta dengan jumlah cincin yang berbeda – dirancang agar sesuai dengan intensitas proses dan aplikasi ultrasonik tertentu. Karena digunakan untuk proses berdaya tinggi dan bervolume besar, Cascatrodes™ sebagian besar dipasang dalam sistem aliran kontinu. Sonotrode ini dapat dipadukan dengan reaktor sel alir yang memungkinkan pemrosesan inline yang efisien pada skala industri.