Ultrasonics: Aplikasi dan proses

Ultrasonication adalah teknologi yang berguna untuk banyak aplikasi, seperti homogenisasi, disintegrasi, dispersi, sonochemistry, degassing atau pembersihan. Di bawah ini, Anda akan menemukan aplikasi dan proses ultrasonik khas.

Silahkan klik pada item dari daftar berikut untuk informasi lebih lanjut tentang setiap aplikasi.

• Homogenizing
  • Dispersing dan Deagglomeration
  • Emulsifying
  • Wet-Milling dan Grinding
• disintegrasi
  • sel ekstraksi
  • Disinfeksi air panas
• Sonochemistry
  • Transesterifikasi (Biodiesel)
• degassing
  • Deteksi kebocoran (botol dan kaleng)
• Pembersihan (Wire/Strip)

Ultrasonik Homogenizing

Homogenizers ultrasonik mengurangi partikel kecil dalam cairan untuk meningkatkan keseragaman dan stabilitas dispersi. Partikel (fase penyebaran) dapat menjadi padatan atau tetesan cairan yang ditangguhkan dalam fase cair. Homogenisasi ultrasonik sangat efisien untuk pengurangan partikel lunak dan keras. Hielscher memproduksi perangkat ultrasonik untuk homogenisasi volume cairan apa pun dan untuk pemrosesan batch atau inline. Perangkat ultrasonik laboratorium dapat digunakan untuk volume dari 1,5mL hingga sekitar 4L. Perangkat industri ultrasonik dapat memproses batch dari 0,5 hingga sekitar 2000L atau laju aliran dari 0,1L hingga 20 meter kubik per jam dalam pengembangan proses atau dalam produksi
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang ultrasonik homogenizing!

Ultrasonik Dispersing dan Deagglomeration

Dispersing dan deagglomeration padatan ke dalam cairan adalah aplikasi penting dari perangkat ultrasonik. Kavitasi ultrasonik menghasilkan gaya geser tinggi yang memecah aglomerat partikel menjadi partikel individu, tersebar tunggal. Pencampuran bubuk ke dalam cairan adalah langkah umum dalam perumusan berbagai produk, seperti cat, sampo, minuman, atau media pemolesan. Partikel individu disatukan oleh kekuatan atraksi dari berbagai sifat fisik dan kimia, termasuk pasukan van-der-Waals dan ketegangan permukaan cair. Ultrasonication mengatasi kekuatan atraksi ini untuk deagglomerate dan menyebarkan partikel ke media cair. Untuk dispersing dan deagglomeration bubuk dalam cairan, ultrasonikasi intensitas tinggi adalah alternatif yang menarik untuk homogenizers tekanan tinggi, mixer geser tinggi atau rotor-stator-mixer.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang ultrasonik dispersing dan deagglomeration!

Ultrasonik Emulsifying

Berbagai macam produk menengah dan konsumen, seperti kosmetik dan lotion kulit, salep farmasi, pernis, cat dan pelumas dan bahan bakar didasarkan sepenuhnya atau sebagian emulsi. Emulsi adalah dispersi dari dua atau lebih cairan yang tidak dapat disalahi. Ultrasound yang sangat intensif memasok geser yang cukup intens untuk membubarkan fase cairan (fase tersebar) dalam tetesan kecil dalam fase kedua (fase berkelanjutan). Di zona penyebaran, gelembung kavitasi yang meledak menyebabkan gelombang kejut intensif di cairan sekitarnya dan mengakibatkan pembentukan jet cair dengan kecepatan cair tinggi (geser tinggi). Ultrasonication dapat mencapai ukuran tetesan rata-rata jauh di bawah 1 mikron (mikro-emulsi).
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang ultrasonik emulsifying!

Ultrasonik Wet-Milling dan Grinding

Ultrasonication adalah cara yang efisien untuk penggilingan basah dan penggilingan mikro partikel. Khususnya untuk pembuatan bubur ukuran superfine, ULTRASOUND memiliki banyak keuntungan. Ini lebih unggul daripada peralatan pengurangan ukuran tradisional, seperti: pabrik koloid (misalnya pabrik bola, pabrik manik-manik), pabrik cakram atau pabrik jet. Ultrasonication dapat memproses konsentrasi tinggi dan bubur viskositas tinggi - oleh karena itu mengurangi volume yang akan diproses. Penggilingan ultrasonik cocok untuk memproses bahan ukuran mikron dan ukuran nano, seperti keramik, pigmen, barium sulfat, kalsium karbonat atau oksida logam.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang ultrasonik wet-milling dan mikro-grinding!

Ultrasonik Sel Disintegrasi

Perawatan ultrasonik dapat menghancurkan berserat, bahan selulosik menjadi partikel halus dan memecahkan dinding struktur sel. Ini melepaskan lebih banyak bahan intra-seluler, seperti pati atau gula ke dalam cairan. Efek ini dapat digunakan untuk fermentasi, pencernaan dan proses konversi bahan organik lainnya. Setelah penggilingan dan penggilingan, ultrasonikasi membuat lebih banyak bahan intra-seluler misalnya pati serta puing-puing dinding sel tersedia untuk enzim yang mengubah pati menjadi gula. Ini juga meningkatkan area permukaan yang terpapar enzim selama pencairan atau sakafiifikasi. Ini biasanya meningkatkan kecepatan dan hasil fermentasi ragi dan proses konversi lainnya, misalnya untuk meningkatkan produksi etanol dari biomassa.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang disintegrasi ultrasonik struktur sel!

Ultrasonik Ekstraksi Sel

Ekstraksi enzim dan protein yang disimpan dalam sel dan partikel subseluler adalah aplikasi usg intensitas tinggi yang banyak digunakan. Ekstraksi pelarut senyawa organik yang terkandung dalam tanaman atau biji dapat ditingkatkan secara signifikan. USG memiliki potensi manfaat dalam ekstraksi dan isolasi komponen baru yang berpotensi bioaktif, misalnya dari aliran produk-produk yang tidak digunakan yang terbentuk dalam proses saat ini. Ultrasonication adalah teknologi yang sangat efektif untuk ekstraksi botani di laboratorium dan skala produksi.
Klik di sini untuk informasi lebih lanjut tentang ultrasonik sel ekstraksi!

Aplikasi Sonokimia dengan Ultrasonic

Sonochemistry adalah penerapan ULTRASOUND terhadap reaksi dan proses kimia. Mekanisme yang menyebabkan efek sonokimia dalam cairan adalah fenomena kavitasi akustik. Efek sonochemical terhadap reaksi dan proses kimia termasuk peningkatan kecepatan reaksi atau output, penggunaan energi yang lebih efisien, peningkatan kinerja katalis transfer fase, aktivasi logam dan padatan atau peningkatan reagent atau katalis.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang efek USG sonochemical!

Ultrasonik Transesterifikasi Minyak untuk Biodiesel

Ultrasonikasi meningkatkan kecepatan reaksi kimia dan hasil transesterifikasi dari minyak nabati dan lemak hewan menjadi biodiesel. Hal ini memungkinkan mengubah produksi dari batch processing untuk pengolahan aliran kontinu dan mengurangi investasi serta biaya operasional. Pembuatan biodiesel dari minyak sayur atau lemak hewan, melibatkan dasar dikatalisasi transesterifikasi asam lemak dengan metanol atau etanol untuk memberikan metil ester etil Ester yang sesuai. Ultrasonikasi dapat mencapai hasil biodiesel lebih dari 99%. Ultrasound mengurangi waktu pengolahan dan pemisahan waktu secara signifikan.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang transesterifikasi ultrasonically membantu minyak menjadi biodiesel!

Ultrasonik Degassing Cairan

Degassing cairan adalah sebuah aplikasi menarik untuk perangkat ultrasonik. Dalam kasus ini ultrasound menyingkirkan partikel kecil di gelembung gas dari cairan dan mengurangi tingkat larutan gas di bawah tingkat keseimbangan alam.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang degassing ultrasonik cairan!

Sonication Botol dan Kaleng untuk Deteksi Kebocoran

Anda dapat menginstal perangkat ultrasonik dalam mesin pembotolan dan pengisian untuk memeriksa kaleng dan botol untuk kebocoran. Pelepasan karbon dioksida seketika adalah efek menentukan dari tes kebocoran ultrasonik wadah yang diisi dengan minuman berkarbonasi.
Klik di sini untuk informasi lebih lanjut tentang deteksi kebocoran ultrasonik!

Disinfeksi Kontinu pada Sistema Air Panas

Untuk melawan bakteri Legionella yang berbahaya dalam sistem air panas dan mengamankan lingkungan mandi yang lebih aman, perusahaan Gruenbeck telah mengembangkan sistem geno-break. Sistem ini menggunakan teknologi ultrasonik Hielscher dalam kombinasi dengan sinar UV-C.
Klik di sini untuk informasi lebih lanjut tentang ultrasonically membantu desinfeksi!

Ultrasonik Kawat, Kabel dan Strip Pembersihan

Pembersihan ultrasonik adalah alternatif ramah lingkungan untuk pembersihan bahan kontinu, seperti kawat dan kabel, pita atau tabung. Efek kavitasi ultrasonik yang kuat menghilangkan residu pelumasan seperti minyak atau minyak, sabun, stearat atau debu dari permukaan material.
Klik di sini untuk informasi lebih lanjut tentang pembersihan ultrasonik!

Informasi umum tentang pengolahan ultrasonik

Ultrasonication adalah teknologi pemrosesan komersial sepenuhnya. Keandalan dan skalaablilitas yang tinggi serta biaya perawatan yang rendah dan efisiensi energi yang tinggi menjadikan perangkat ultrasonik sebagai alternatif yang baik untuk peralatan pengolahan cairan tradisional. ULTRASOUND menawarkan peluang menarik tambahan: Kavitasi - efek ultrasonik dasar - menghasilkan hasil yang unik dalam proses biologis, kimia dan fisik.

Sementara ultrasound intensitas rendah atau frekuensi tinggi terutama digunakan untuk analisis, pengujian dan pencitraan non-destruktif, ultrasound intensitas tinggi digunakan untuk pemrosesan cairan seperti pencampuran, emulsifikasi, dispersing dan deagglomeration, disintegrasi sel atau penonaktifan enzim. Ketika mengsonik cairan pada intensitas tinggi, gelombang suara merambat melalui media cair. Ini menghasilkan siklus tekanan tinggi (kompresi) dan tekanan rendah (rarefaction) bergantian, dengan tingkat tergantung pada frekuensi. Selama siklus tekanan rendah, gelombang ultrasonik intensitas tinggi menciptakan gelembung vakum kecil atau kekosongan dalam cairan. Ketika gelembung mencapai volume di mana mereka tidak dapat lagi menyerap energi, mereka runtuh dengan keras selama siklus tekanan tinggi. Fenomena ini disebut kavitasi. Selama ledakan suhu yang sangat tinggi (sekitar 5.000K) dan tekanan (sekitar 2.000atm) dicapai secara lokal. Ledakan gelembung kavitasi juga mengakibatkan jet cair hingga 280 meter per detik kecepatan.

Kavitasi ultrasonik dalam cairan dapat menyebabkan degassing cepat dan lengkap; memulai berbagai reaksi kimia dengan menghasilkan ion kimia bebas (radikal); mempercepat reaksi kimia dengan memfasilitasi pencampuran reaktif; meningkatkan reaksi polimerisasi dan depolimerisasi dengan menyebarkan agregat atau dengan memutus ikatan kimia secara permanen dalam rantai polimer; meningkatkan tingkat emulsifikasi; meningkatkan tingkat difusi; menghasilkan emulsi yang sangat terkonsentrasi atau dispersi seragam dari bahan ukuran mikron atau ukuran nano; membantu ekstraksi zat seperti enzim dari sel hewan, tumbuhan, ragi, atau bakteri; menghilangkan virus dari jaringan yang terinfeksi; dan akhirnya, mengikis dan memecah partikel rentan, termasuk mikro-organisme. (2002 kuldiloke)

ULTRASOUND intensitas tinggi menghasilkan agitasi kekerasan dalam cairan rendah viskositas, yang dapat digunakan untuk menyebarkan bahan dalam cairan. (Ensminger, 1988) Pada antarmuka padat cair / padat atau gas /, yang ledakan asimetris gelembung kavitasi dapat menyebabkan turbulensi ekstrim yang mengurangi lapisan batas difusi, meningkatkan perpindahan massa konveksi, dan jauh mempercepat difusi dalam sistem di mana pencampuran biasa tidak mungkin. (Nyborg 1965)