Homogenizer Ultrasonik untuk Pemrosesan Laboratorium, Percontohan, dan Industri
Homogenizer ultrasonik merupakan alat yang kuat untuk mencampur dan menghomogenkan suspensi padat-cair dan cair-cair. Homogenisasi ultrasonik merupakan proses mekanis untuk memperkecil partikel dalam cairan agar ukurannya seragam dan distribusinya merata. Hielscher menawarkan homogenizer ultrasonik yang kuat untuk aplikasi pada skala laboratorium dan produksi.
Homogenizer Ultrasonik untuk Pencampuran, Dispersi, Emulsifikasi, dan Pengurangan Ukuran Partikel yang Andal
Homogenizer ultrasonik Hielscher menghasilkan kavitasi yang kuat dan dapat dikendalikan untuk menghasilkan campuran seragam, dispersi halus, emulsi stabil, nanoemulsi, lisat sel, dan ukuran partikel yang lebih kecil. Dari sampel laboratorium berukuran kecil hingga produksi industri berkelanjutan, sonikator Hielscher memberikan hasil homogenisasi yang dapat direproduksi untuk penelitian, pengembangan produk, dan manufaktur.
Baik Anda perlu memproses volume mililiter di laboratorium, mengoptimalkan formulasi pada skala percontohan, maupun menjalankan produksi inline dengan kapasitas pemrosesan yang tinggi, Hielscher menawarkan homogenizer ultrasonik dengan kendali presisi atas amplitudo, waktu, suhu, tekanan, dan masukan energi. Hal ini menjadikan homogenisasi ultrasonik sebagai alternatif yang dapat ditingkatkan skalanya, dapat diulang, dan efisien untuk pencampur rotor-stator, penggiling manik, dan homogenizer bertekanan tinggi.
Mengapa Anda sebaiknya memilih homogenizer ultrasonik:
- Homogenisasi yang kuat: Hasilkan dispersi halus, emulsi, nanoemulsi, dan suspensi seragam.
- Kendali proses yang presisi: Sesuaikan amplitudo, daya, waktu, suhu, dan tekanan untuk memperoleh hasil yang dapat direproduksi.
- Dari skala laboratorium hingga industri: Proses sampel kecil, batch besar, atau aliran berkelanjutan.
- Mampu menangani bahan yang menantang: Cocok untuk partikel abrasif, suspensi dengan kandungan padatan tinggi, bahan berserat, cairan kental, dan formulasi kompleks.
- Pengoperasian batch dan inline: Gunakan bejana terbuka, gelas beker, reaktor, atau sel alir.
- Desain dengan kebutuhan perawatan rendah: Geometri sonotrode dan sel alir yang sederhana mengurangi upaya pembersihan dan keausan.
- Dirancang untuk pengoperasian 24/7: Sistem ultrasonik industri dirancang untuk pemrosesan berkelanjutan dengan beban kerja berat.
Beri tahu kami volume pemrosesan, ukuran partikel atau tetesan yang ditargetkan, viskositas, kandungan padatan, dan kapasitas pemrosesan yang Anda perlukan. Kami akan merekomendasikan sonikator laboratorium, percontohan, atau industri yang paling sesuai.
Homogenizer ultrasonik UIP1000hdT, sonikator berdaya tinggi sebesar 1000 watts untuk nanodispersi dan nanoemulsi
Aplikasi dan Dampak Homogenizer Ultrasonik
Homogenizer ultrasonik merupakan pencampur yang kuat dan andal, yang digunakan di laboratorium dan industri untuk berbagai aplikasi.
Homogenizer ultrasonik dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk:
- Homogenisasi: Homogenizer ultrasonik dapat menghomogenkan sampel untuk menghasilkan campuran yang seragam dan konsisten.
- Dispersi: Homogenizer ultrasonik dapat digunakan untuk mendispersikan partikel padat dalam cairan guna menghasilkan suspensi stabil. Sonikasi sangat efisien dalam menghasilkan nanodispersi.
- Emulsifikasi: Homogenizer ultrasonik dapat digunakan untuk menghasilkan emulsi stabil dan nanoemulsi dengan memecah dan mendispersikan cairan yang tidak saling bercampur, seperti minyak dan air.
- Disrupsi Sel: Homogenizer ultrasonik dapat memecah sel untuk mengekstraksi komponen intraseluler seperti protein, asam nukleat, enzim, dan metabolit.
- Penghilangan Gas: Homogenizer ultrasonik dapat digunakan untuk menghilangkan gas terlarut dari cairan, misalnya untuk menghilangkan gas dari pelarut HPLC atau cairan pendingin.
- Reaksi Kimia Berbantuan Ultrasonik: Homogenizer ultrasonik juga dapat digunakan untuk reaksi kimia berbantuan sonikasi, seperti sintesis sonokimia, katalisis, atau degradasi.
Secara keseluruhan, homogenizer ultrasonik merupakan alat serbaguna yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi dalam penelitian, pengembangan, dan proses industri.
Sonikator industri UIP4000hdT dengan sel alir untuk produksi inline berkelanjutan
Ultrasonik Berdaya Tinggi untuk Pengurangan Ukuran Partikel:
Ketika homogenizer ultrasonik digunakan untuk aplikasi seperti pencampuran, dispersi, dan emulsifikasi, tujuannya adalah memperkecil partikel kecil atau tetesan dalam cairan atau slurry guna meningkatkan keseragaman dan stabilitas campuran. Partikel ini (fase terdispersi) dapat berupa padatan atau cairan. Pengurangan diameter rata-rata partikel meningkatkan jumlah partikel individual. Hal ini menyebabkan berkurangnya jarak rata-rata antarpartikel dan meningkatkan luas permukaan partikel. Grafik menunjukkan korelasi antara diameter partikel individual dan luas permukaan total. Luas permukaan dan jarak rata-rata antarpartikel dapat memengaruhi reologi cairan.
Jika terdapat perbedaan berat jenis antara partikel dan cairan, homogenitas campuran dapat memengaruhi stabilitas dispersi. Jika ukuran sebagian besar partikel serupa, kecenderungan untuk beraglomerasi selama pengendapan atau pergerakan ke atas berkurang, karena partikel yang serupa memiliki kecepatan pergerakan ke atas atau pengendapan yang serupa.
Dispersi ultrasonik menunjukkan distribusi ukuran partikel yang seragam dengan partikel yang diperkecil secara homogen. Kurva menunjukkan distribusi partikel silika sebelum perlakuan ultrasonik (kurva hijau) dan setelah dispersi ultrasonik (kurva merah).
Homogenizer Ultrasonik dibandingkan dengan Homogenizer Bertekanan Tinggi
Homogenizer bertekanan tinggi memaksa cairan melewati katup homogenisasi pada tekanan yang sangat tinggi. Cara ini dapat bekerja dengan baik untuk partikel lunak atau tetesan, seperti globula lemak dalam susu. Namun, halaman ini mencatat bahwa homogenizer bertekanan tinggi dapat memiliki keterbatasan saat memproses bahan keras, abrasif, berserat, atau berserat panjang karena kecepatan cairan yang tinggi dan lubang katup yang kecil menyebabkan keausan serta mengurangi masa pakai pompa atau katup.
Homogenizer ultrasonik bekerja dengan cara berbeda. Alih-alih memaksa bahan melewati lubang katup kecil, alat ini memasukkan energi mekanis ke dalam cairan melalui sonotrode yang bergetar. Hal ini menghasilkan kavitasi langsung dalam medium proses.
Keunggulan Homogenizer Ultrasonik
- Tidak memiliki lubang katup kecil yang mudah tersumbat
- Cocok untuk bahan abrasif dan berserat
- Intensitas proses mudah disesuaikan
- Pilihan pemrosesan batch dan berkelanjutan
- Sedikit komponen yang bersentuhan dengan cairan dan komponen bergerak
- Deaglomerasi partikel dan pengurangan ukuran tetesan yang efisien
- Kemampuan peningkatan skala yang sangat baik dari pengujian laboratorium hingga produksi
Homogenizer Ultrasonik untuk Skala Laboratorium, Percontohan, dan Industri
Hielscher menawarkan homogenizer ultrasonik untuk berbagai volume dan kapasitas pemrosesan. Homogenizer ultrasonik laboratorium digunakan untuk preparasi sampel kecil, pengujian formulasi, pemrosesan sampel biologis, serta penelitian dan pengembangan. Sonikator percontohan dan industri digunakan untuk pengembangan proses, peningkatan skala, produksi, dan pemrosesan inline berkelanjutan.
Halaman ini memberikan rentang skala yang luas: homogenizer ultrasonik laboratorium dapat memproses volume sekitar 1,5 mL hingga 5 L, sedangkan homogenizer ultrasonik industri dapat memproses batch sekitar 0,5 hingga 2000 L atau laju alir dari 0,1 L hingga 20 m³ per jam.
| Kelas Homogenizer | Paling Sesuai untuk | Aplikasi Umum |
|---|---|---|
| Homogenizer Laboratorium | Sonikator probe ringkas untuk sampel kecil, pekerjaan laboratorium, penelitian dan pengembangan, serta pengembangan formulasi. | Preparasi sampel, disrupsi sel, ekstraksi DNA, RNA, dan protein, emulsi batch kecil, dispersi nanopartikel, penapisan formulasi, dan pengujian kelayakan. |
| Homogenizer Skala Percontohan | Sistem percontohan untuk pengembangan proses, studi peningkatan skala, optimasi parameter, dan produksi batch uji. | Optimasi amplitudo, masukan energi, waktu, dan suhu, pengembangan parameter peningkatan skala, pengujian aliran berkelanjutan, produksi batch percobaan, dan validasi aspek ekonomi proses. |
| Homogenizer Industri | Sistem ultrasonik industri untuk pemrosesan skala besar, produksi berkelanjutan, dan manufaktur dengan kapasitas pemrosesan yang tinggi. | Produksi berkelanjutan, homogenisasi batch besar, dispersi volume besar, emulsifikasi inline, penggilingan basah, intensifikasi proses, dan manufaktur 24/7. |
Memilih Homogenizer Ultrasonik yang Tepat
Homogenizer ultrasonik terbaik bergantung pada target proses dan sifat bahan. Untuk memperoleh rekomendasi peralatan yang andal, pertimbangkan parameter berikut:
- Volume sampel atau batch
- Laju alir berkelanjutan
- Viskositas cairan
- Kandungan padatan
- Kekerasan partikel
- Ukuran awal partikel atau tetesan
- Ukuran partikel atau tetesan yang ditargetkan
- Sensitivitas terhadap suhu
- Waktu pemrosesan yang diperlukan
- Kebutuhan pendinginan atau kendali tekanan
- Pengoperasian batch, resirkulasi, atau inline sekali lintas
- Persyaratan pembersihan dan kompatibilitas bahan
Kami dapat merekomendasikan homogenizer ultrasonik, sonotrode, penguat amplitudo, sel alir, dan konfigurasi pendinginan yang sesuai berdasarkan parameter proses ini.
Mengapa Membeli Homogenizer Ultrasonik Hielscher?
Homogenizer ultrasonik Hielscher direkayasa untuk menghasilkan kavitasi yang andal, kendali proses yang dapat direproduksi, dan masa pakai yang panjang. Sistem ini dirancang untuk digunakan di laboratorium, fasilitas percontohan, dan lingkungan industri.
Halaman yang ada menyatakan bahwa sonikator Hielscher memiliki kendali amplitudo, yang berarti amplitudo yang dipilih dipertahankan dalam kondisi pengoperasian. Halaman tersebut juga menekankan bahwa parameter sonikasi yang identik mendukung hasil yang konsisten dan dapat direproduksi, yang penting bagi kualitas produk dan peningkatan skala.
Keunggulan Sonikator Hielscher:
- Prosesor ultrasonik berkinerja tinggi dari skala laboratorium hingga industri
- Kendali amplitudo yang presisi
- Daya, waktu, suhu, dan tekanan yang dapat disesuaikan
- Pemrosesan batch dan inline
- Sonotrode dan sel alir yang tangguh
- Sedikit komponen yang bersentuhan dengan cairan dan mudah dibersihkan
- Cocok untuk bahan abrasif, berserat, dan berkandungan padatan tinggi
- Sistem industri untuk pengoperasian 24/7
- Konsultasi proses dan dukungan aplikasi
- Kualitas desain dan manufaktur Jerman
Tabel di bawah menunjukkan rekomendasi umum perangkat berdasarkan volume batch atau laju alir yang akan diproses. Klik model sonikator untuk mendapatkan informasi lebih lanjut tentang setiap homogenizer ultrasonik.
| Volume Batch | Laju Alir | Perangkat yang Direkomendasikan |
|---|---|---|
| 0,5 hingga 1,5mL | tidak berlaku | VialTweeter |
| 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 |
| 15 hingga 150L | 3 hingga 15L/min | UIP6000hdT |
| tidak berlaku | 10 hingga 100L/min | UIP16000 |
| tidak berlaku | lebih besar | klaster UIP16000 |
Homogenizer Jaringan Ultrasonik
Selain untuk preparasi dispersi dan emulsi, homogenizer ultrasonik telah digunakan secara luas dalam bioteknologi, biologi seluler dan molekuler, serta ilmu hayati untuk lisis dan fraksinasi sel, disrupsi jaringan, ekstraksi senyawa intraseluler, serta pemotongan DNA, RNA, dan kromatin melalui gaya geser. Homogenizer ultrasonik tersedia untuk preparasi sampel dengan volume sangat kecil (0,1mL) hingga volume sangat besar untuk proses industri (misalnya ekstraksi senyawa bioaktif untuk pembuatan suplemen).
Untuk mendisrupsi jaringan dengan homogenizer ultrasonik, larutan penyangga isotonik digunakan untuk menghentikan kerusakan osmotik. Homogenizer ultrasonik Hielscher dilengkapi dengan sensor suhu dan pengaturan kendali suhu, yang memungkinkan sampel dipertahankan dalam rentang suhu yang terkendali dengan baik.
Untuk informasi lebih lanjut tentang homogenizer jaringan ultrasonik, klik di sini!
Pertanyaan Umum: Homogenizer Ultrasonik
Apa itu homogenizer ultrasonik?
Homogenizer ultrasonik merupakan perangkat ultrasonik berdaya tinggi yang digunakan untuk mencampur, mendispersikan, mengemulsikan, mendeaglomerasi, mendisrupsi, atau memperkecil partikel dan tetesan dalam cairan. Alat ini menggunakan probe yang bergetar untuk menghasilkan kavitasi akustik dalam cairan.
Bagaimana cara kerja homogenisasi ultrasonik?
Homogenisasi ultrasonik bekerja melalui kavitasi akustik. Gelombang ultrasonik berintensitas tinggi menghasilkan gelembung mikroskopis yang runtuh dengan sangat kuat. Hal ini menghasilkan gaya geser, turbulensi, dan tumbukan partikel yang memperkecil ukuran partikel atau tetesan serta meningkatkan keseragaman campuran.
Untuk apa homogenizer ultrasonik digunakan?
Homogenizer ultrasonik digunakan untuk dispersi, emulsifikasi, nanoemulsifikasi, penggilingan basah, pengurangan ukuran partikel, lisis sel, disrupsi jaringan, penghilangan gas, ekstraksi, dan reaksi sonokimia.
Apa perbedaan antara homogenizer ultrasonik dan sonikator probe?
Istilah tersebut sering digunakan untuk jenis peralatan yang sama. Sonikator probe merupakan homogenizer ultrasonik yang mentransfer gelombang ultrasonik langsung ke dalam cairan melalui probe atau sonotrode.
Apakah homogenizer ultrasonik dapat menghasilkan nanoemulsi?
Ya. Homogenizer ultrasonik banyak digunakan untuk menghasilkan emulsi halus dan nanoemulsi dengan memperkecil ukuran tetesan serta memperbaiki distribusi tetesan dalam sistem minyak-air atau air-minyak.
Apakah homogenizer ultrasonik dapat mendispersikan nanopartikel?
Ya. Homogenizer ultrasonik sangat efektif untuk mendispersikan nanopartikel dan memecah aglomerat partikel dalam cairan. Alat ini digunakan untuk bahan seperti silika, pigmen, grafit, grafena, CNTs, oksida logam, keramik, dan katalis.
Apakah homogenizer ultrasonik cocok untuk bahan abrasif?
Ya. Homogenizer ultrasonik cocok untuk banyak jenis partikel abrasif atau keras karena tidak bergantung pada lubang katup kecil seperti homogenizer bertekanan tinggi. Halaman Hielscher ini secara khusus mengidentifikasi bahan abrasif seperti pigmen, media pemoles, dan oksida logam sebagai bahan yang menantang bagi homogenizer bertekanan tinggi.
Apakah homogenizer ultrasonik dapat memproses cairan kental?
Ya. Homogenizer ultrasonik dapat memproses banyak jenis cairan kental dan slurry. Konfigurasi optimal bergantung pada viskositas, geometri bejana, laju alir, ukuran sonotrode, dan kebutuhan pendinginan.
Apakah skala homogenisasi ultrasonik dapat ditingkatkan?
Ya. Skala homogenisasi ultrasonik dapat ditingkatkan dari pengujian laboratorium hingga produksi percontohan dan industri. Hielscher menawarkan homogenizer ultrasonik untuk volume sampel kecil, batch besar, dan pemrosesan inline berkelanjutan.
Parameter apa yang mengendalikan homogenisasi ultrasonik?
Parameter penting meliputi amplitudo, waktu sonikasi, masukan energi, suhu, tekanan, volume cairan, laju alir, viskositas, konsentrasi partikel, dan geometri sonotrode.
Apakah homogenisasi ultrasonik dapat direproduksi?
Ya, jika parameter proses dikendalikan. Homogenizer ultrasonik Hielscher memiliki kendali amplitudo, yang mendukung kondisi sonikasi yang dapat diulang dan hasil yang konsisten.
Homogenizer ultrasonik Hielscher mana yang sebaiknya saya pilih?
Model yang tepat bergantung pada volume sampel, laju alir, viskositas, konsentrasi padatan, ukuran partikel atau tetesan yang ditargetkan, serta apakah proses dilakukan secara batch atau inline. Pengguna laboratorium biasanya memilih sonikator ringkas, sedangkan pengguna industri memilih sistem berdaya tinggi dengan sel alir atau reaktor.
Literatur / Referensi
-
1000hd
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment; Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- 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.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.
7 homogenizer ultrasonik UIP1000hdT (7x 1kW daya ultrasonik) dipasang sebagai klaster untuk pemrosesan industri dengan kapasitas pemrosesan yang tinggi
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari skala laboratorium hingga industri.