Ultrasonik Melarutkan Benda Padatan dalam Cairan
Penyiapan solusi merupakan langkah penting untuk sampel laboratorium dan juga untuk produksi industri. Secara umum, sampel laboratorium harus dicairkan sebelum dianalisis. Biogenisasi dan pelarutan ultrasonik adalah cara cepat dan dapat diandalkan untuk mempersiapkan sampel dari semua ukuran. Dalam produksi industri, persiapan solusi homogen dan terlarut dengan baik seringkali merupakan faktor penting untuk menjamin karakteristik produk yang mantap dan kualitas yang konsisten. Disolver ultrasonik tersedia sebagai perangkat laboratorium kompak dan sebagai dispersi industri komersial penuh.
Pelarut Ultrasonik: Penggunaan dan Aplikasi
Ultrasonik adalah alat yang terkenal dan andal untuk persiapan sampel di laboratorium. Aplikasi biasa termasuk homogenisasi, emulsifikasi, dispersi, ekstraksi, degassing, dan perawatan sonokimia.
Untuk pengukuran dengan instrumen analitik (misalnya HPLC, spektrometer atom, dll.), Umumnya sebagian besar sampel harus dicairkan. Ini berarti bahwa sampel harus dalam keadaan homogen suatu larutan atau harus ditransfer ke dalam koloid, suspensi, dispersi atau emulsi jika campuran tersebut bersifat heterogen. Ultrasonication yang kuat adalah alat yang sangat efektif untuk menyiapkan campuran homogen dan heterogen.
Jika Anda tertarik dengan persiapan suspensi heterogen, klik di sini untuk: Teknologi emulsifikasi ultrasonik dan penyebaran ultrasonik!
Untuk pembentukan campuran homogen dengan pelarutan dengan ultrasonik, silakan baca di bawah ini!
Pelarutan dengan Kavitasi Ultrasonik
Jika sampel larut, zat terlarut (seperti sccralose, garam, misalnya dalam bentuk bubuk atau tablet) dapat dilarutkan dalam pelarut (misalnya air, pelarut berair, pelarut organik dll.) Yang menghasilkan campuran homogen, yang terdiri dari hanya satu tahap. Proses pelarutan dapat dilakukan dengan pengadukan manual atau mekanis, yang memakan waktu dan tidak efisien. Masalah yang terkait adalah kehilangan sampel akibat manipulasi atau kurang reproduktifitas akibat kesalahan acak dan pencampuran yang tidak merata.
Ultrasonikasi sering digunakan untuk mendorong pembubaran sampel yang efektif dan cepat. Pelarutan dengan bantuan ultrasonikasi didasarkan pada agitasi mekanis efek kavitasi yang disebabkan oleh masukan gelombang ultrasuara ke cairan. Masukan energi ultrasound memfasilitasi dan mempercepat pretreatment sampel seperti melarutkan dan masa pencucian sebelum analisis.
Dengan persiapan larutan yang dibantu secara ultrasonik, menjadi mungkin untuk membubarkan zat terlarut dalam konsentrasi tinggi dan untuk menciptakan larutan yang terkonsentrasi atau jenuh (dan oversaturated) secara efisien dan cepat.
Ketika daya tinggi / ultrasound frekuensi rendah dipertemukan ke media cair, kavitasi akustik yang dihasilkan menciptakan kondisi yang unik. Ultrasonikasi telah meningkatkan pretreatments sampel cair-cair dan padat-cair (misalnya pencernaan, pelarutan dan ekstraksi), yang biasanya diterapkan sebelum deteksi dan pengukuran analitis.
Tingkat pembubaran mengukur kecepatan proses pelarutan. Tingkat pembubaran dipengaruhi berbagai faktor:
- bahan: pelarut dan zat terlarut
- suhu + tekanan
- tingkat (di bawah-) saturasi
- efisiensi dan dampak larut dan pencampuran
- luas permukaan interphase
- kehadiran inhibitor (misalnya zat-zat yang diendapkan pada partikel / memblokir pada batas fase)
Untuk mempercepat proses solvation dan tingkat pembubaran, homogenizers yang kuat memberikan dampak mekanisme yang cukup kuat.Kekuatan pelarutan dan pencampuran kavitis dan homogenizers ultrasonik sangat terkenal dan dengan demikian merupakan alat yang umum dan dapat diandalkan untuk preparasi sampel di laboratorium.
Ultrasonik Melarutkan Sampel Lab
Pembubaran dengan bantuan ultrasonik untuk preparasi sampel digunakan di laboratorium sebelum pengukuran analitik.
Daftar instrumen analitis yang membutuhkan (sering) sampel cairan:
- HPLC – High Performance Liquid Chromatography
- FTIR – Fourier Transform Infrared Spectroscopy
- GC – Gas Chromatography
- Atom Spektroskopi
- ATR – Attenuated Total Reflection
- Laser Diffraction Particle Sizing
- Dynamic Light Scattering
Dengan perangkat persiapan sampel ultrasonik SonoStep, perawatan sampel pra-analisis dapat dioperasikan sepenuhnya segaris: Perangkat persiapan sampel ultrasonik memiliki pengaduk dan pompa terintegrasi, sehingga sampel berjalan stabil dan terus menerus melalui sistem tertutup. Dengan demikian, sonikasi yang merata dan andal dijamin tanpa risiko kontaminasi silang dan pemalsuan sampel atau kehilangan sampel.
Baca lebih lanjut tentang Unit Persiapan Sampel Ultrasonik All-in-One SonoStep!
Ultrasonik melarutkan untuk Produksi Industri
Di lini produksi industri, ultrasound dengan daya tinggi terintegrasi untuk melarutkan dan menghomogenkan campuran padat-cair untuk membentuk produk yang merata dan stabil.
Cari di bawah ini beberapa contoh untuk cabang-cabang industri yang berbeda:
- Industri farmasi: melarutkan komponen obat, misalnya garam, polimer
- Industri makanan dan minuman: Larutkan bahan, misalnya gula, garam, sirup, bumbu
- cat & coating: melarutkan polimer
- Kimia: Persiapan larutan jenuh sebelum reaksi presipitasi
Prosesor Ultrasonik untuk Melarutkan Aplikasi pada Skala Apapun
Hielscher Ultrasonics menawarkan solusi ideal untuk aplikasi pelarutan dan pembasahan Anda. Apakah Anda perlu menyiapkan sampel analitik di laboratorium atau menghasilkan larutan atau air garam dalam volume besar dalam mode flow-through terus menerus – Hielscher Ultrasonics memiliki pelarut ultrasonik yang ideal untuk proses Anda!
Dengan ultrasonicator pada peringkat daya apa pun dan untuk batch serta pemrosesan inline, kami akan merekomendasikan Anda ultrasonicator yang paling cocok untuk tujuan pemrosesan Anda!
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
---|---|---|
1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Literatur / Referensi
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel: Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: InTechOpen.
- Castro, Luque de; Capote, Priego F. (ed.) (2007): Analytical Applications of Ultrasound. Elservier Science, 2007.
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.