Sel Alir dan Reaktor Inline untuk Sonikator Laboratorium
Pemrosesan Ultrasonik Inline pada Skala Laboratorium
Reaktor sel alir untuk homogenizer ultrasonik sudah dikenal luas dan banyak digunakan untuk pemrosesan volume besar dalam produksi industri. Namun, untuk pemrosesan volume yang lebih kecil pada skala laboratorium dan skala perangkat meja, penggunaan sel alir ultrasonik juga menawarkan berbagai keuntungan. Sel alir ultrasonik memungkinkan tercapainya hasil pemrosesan yang seragam karena bahan melewati ruang terbatas di dalam sel alir dengan cara yang terdefinisi. Faktor sonikasi seperti waktu tinggal, suhu proses, dan jumlah lintasan dapat dikontrol secara presisi sehingga target tercapai secara andal.
Sel alir dan reaktor inline Hielscher dilengkapi dengan jaket pendingin untuk mempertahankan suhu proses yang optimal. Reaktor sel alir tersedia dalam berbagai ukuran dan geometri untuk memenuhi persyaratan proses tertentu.
Dengan menggunakan sonikator laboratorium yang dikombinasikan dengan reaktor sel alir, Anda dapat memproses volume sampel yang lebih besar tanpa memerlukan banyak tenaga kerja. Dalam konfigurasi sel alir ultrasonik, cairan dipompa ke dalam reaktor ultrasonik yang terbuat dari baja tahan karat atau kaca. Di dalam sel alir, cairan atau suspensi dikenai sonikasi yang dapat diatur secara presisi. Seluruh bahan melewati zona titik panas kavitasi di bawah sonotrode dan mengalami perlakuan ultrasonik yang merata. Setelah melewati zona kavitasi, cairan mencapai saluran keluar sel alir. Bergantung pada prosesnya, perlakuan ultrasonik aliran kontinu dapat dijalankan sebagai perlakuan satu lintasan atau beberapa lintasan. Untuk mempertahankan suhu proses tertentu yang menguntungkan, misalnya untuk mencegah degradasi bahan yang sensitif terhadap panas selama sonikasi, reaktor sel alir dilengkapi dengan jaket untuk meningkatkan pelepasan panas.
Dari volume kecil hingga besar: Hasil proses dapat ditingkatkan skalanya secara linear dari volume yang lebih kecil yang diproses pada tingkat laboratorium dan perangkat meja hingga kapasitas pemrosesan yang sangat besar pada skala produksi industri. Sonikator Hielscher tersedia untuk berbagai volume, dari mikroliter hingga galon.
Sel alir Hielscher dapat diautoklaf seluruhnya dan cocok untuk digunakan dengan sebagian besar bahan kimia.
Pelajari lebih lanjut tentang homogenizer ultrasonik kami untuk laboratorium dan industri!
Reaktor sel alir ultrasonik untuk sonikasi inline kontinu pada volume yang lebih kecil
Homogenizer ultrasonik laboratorium UP200Ht dengan sel alir untuk sonikasi inline
Perangkat Ultrasonik Laboratorium dan Sel Alir
Di bawah ini, Anda dapat menemukan perangkat ultrasonik laboratorium kami beserta sel alir dan sonotrode yang sesuai
UP400ST (24kHz, 400W):
Sonotrode S24d14D, S24d22D, dan S24d22L2D dilengkapi dengan perapat cincin-O. Sonotrode tipe S24d14D dan S24d22D kompatibel dengan sel alir FC22K (baja tahan karat, dengan jaket pendingin).
UP200ST (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
Sonotrode S24d2D dan S24d7D dilengkapi dengan perapat cincin-O dan kompatibel dengan sel alir FC7K (baja tahan karat, dengan jaket pendingin) dan FC7GK (sel alir kaca, dengan jaket pendingin).
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Model sonotrode dan sel alir yang sama dapat digunakan untuk UP50H maupun UP100H. Sonotrode MS7 dan MS7L2 memiliki perapat yang membuatnya cocok untuk digunakan dengan sel alir D7K (baja tahan karat) dan GD7K (sel alir kaca, dengan jaket pendingin).
Cara Mengoptimalkan Kondisi Operasi dalam Sel Alir Ultrasonik
Hielscher Ultrasonics menawarkan berbagai sel alir ultrasonik dan reaktor sonokimia. Desain sel alir (yaitu geometri dan ukuran sel alir) serta sonotrode harus dipilih sesuai dengan cairan atau suspensi dan hasil proses yang ditargetkan.
Tabel di bawah ini menampilkan parameter terpenting yang memengaruhi kondisi ultrasonik di dalam sel alir.
- Suhu: Sel alir dengan jaket pendingin membantu mempertahankan suhu pemrosesan yang diinginkan. Suhu tinggi yang mendekati titik didih spesifik fluida mengakibatkan penurunan intensitas kavitasi karena densitas cairan menurun.
- Tekanan: Tekanan merupakan parameter yang meningkatkan intensitas kavitasi. Pemberian tekanan pada sel alir ultrasonik meningkatkan densitas fluida sehingga meningkatkan kavitasi akustik. Sel alir laboratorium Hielscher dapat diberi tekanan hingga 1 barg, sedangkan sel alir dan reaktor industri Hielscher dapat diberi tekanan hingga 300atm (sekitar 300 barg).
- Viskositas cairan: Viskositas cairan merupakan faktor penting dalam konfigurasi ultrasonik inline. Sel alir laboratorium berukuran kecil sebaiknya digunakan dengan media berviskositas rendah, sedangkan sel alir industri Hielscher cocok untuk bahan berviskositas rendah hingga tinggi, termasuk pasta.
- Komposisi cairan: Pengaruh viskositas cairan telah dijelaskan di atas. Jika cairan yang diproses tidak mengandung padatan, pemompaan dan pengumpanannya sederhana, dan sifat alirannya dapat diprediksi. Untuk suspensi yang mengandung padatan seperti partikel dan serat, bentuk sel alir harus dipilih dengan mempertimbangkan ukuran partikel atau panjang serat. Geometri sel alir yang tepat memudahkan aliran fluida yang mengandung padatan dan memastikan sonikasi yang homogen.
- Gas terlarut: Cairan yang diumpankan ke dalam sel alir ultrasonik tidak boleh mengandung gas terlarut dalam jumlah tinggi karena gelembung gas mengganggu pembentukan kavitasi akustik dan gelembung vakum khasnya.
Reaktor sel alir FC22K untuk sonikator laboratorium UP400ST
Reaktor alir ultrasonik pada skala kecil dan besar sangat populer dalam penelitian, penelitian dan pengembangan (R&D), serta industri karena memungkinkan pengkajian dan pengendalian mekanisme serta efek pemrosesan ultrasonik berdaya tinggi. Oleh karena itu, sel alir ultrasonik dan reaktor inline telah diterapkan untuk berbagai aplikasi dalam proses biologis, farmasi, dan kimia – pada skala laboratorium, percontohan, dan industri.Homogenizer, sonotrode, dan sel alir Hielscher Ultrasonics tersedia dalam berbagai desain untuk merakit konfigurasi pemrosesan ultrasonik yang ideal. Staf kami yang berpengalaman akan memberikan konsultasi mengenai konfigurasi peralatan yang optimal untuk tujuan proses Anda!
Tabel di bawah ini memberikan gambaran tentang perkiraan kapasitas pemrosesan sonikator kami:
| Volume Batch | Laju Alir | Perangkat yang Direkomendasikan |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10 hingga 200mL/min | UP100H |
| 10 hingga 2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 hingga 20L | 0,2 hingga 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 hingga 100L | 2 hingga 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 hingga 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lebih besar | gabungan beberapa unit UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanyakan kepada Kami!
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi untuk aplikasi pencampuran, dispersi, emulsifikasi, dan ekstraksi pada skala laboratorium, percontohan, dan industri.
Literatur / Referensi
- 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.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi mulai dari ukuran laboratorium hingga industri.