Scioglimento ultrasonico dei solidi nei liquidi

La preparazione delle soluzioni è un passo importante sia per i campioni di laboratorio che per la produzione industriale. In generale, i campioni di laboratorio devono essere liquefatti prima dell'analisi. L'omogeneizzazione e la dissoluzione ad ultrasuoni è un mezzo rapido e affidabile per preparare campioni di tutte le dimensioni. Nella produzione industriale, la preparazione di soluzioni omogenee e ben disciolte è spesso un fattore cruciale per garantire caratteristiche costanti del prodotto e una qualità costante. I dissolutori ad ultrasuoni sono disponibili come dispositivi di laboratorio compatti e come dissolutori industriali commerciali.

Ultrasonics è uno strumento ben noto e affidabile per la preparazione dei campioni in laboratorio. Le applicazioni abituali includono Omogeneizzazione, emulsificazione, dispersione, estrazione, Degasaggioe sonochimica trattamenti.
Per le misurazioni con strumenti analitici (ad esempio HPLC, spettrometro atomico, ecc.), generalmente la maggior parte dei campioni deve essere liquefatta. Ciò significa che il campione deve essere allo stato omogeneo di una soluzione o deve essere trasferito in un colloide, sospensione, dispersione o emulsione se la miscela è di natura eterogenea. La potente ultrasonazione è uno strumento molto efficace per la preparazione di miscele omogenee ed eterogenee. Se sei interessato alla preparazione di sospensioni eterogenee, clicca qui per le sospensioni a ultrasuoni. emulsificazione e la dispersione!
Per la generazione di miscele omogenee mediante dissoluzione ad ultrasuoni, si prega di continuare a leggere qui di seguito!

Cavitazione ad ultrasuoni per la dissoluzione

Se il campione è solubile, il soluto (come succralosio, sali, ad esempio sotto forma di polvere o compressa) può essere sciolto in un solvente (ad esempio acqua, solventi acquosi, solventi organici, solventi organici, ecc. Il processo di dissoluzione può essere effettuato con agitazione manuale o meccanica, che richiede molto tempo e non è efficiente. I problemi correlati sono le perdite di campione dovute alla manipolazione o alla mancanza di riproducibilità per errori casuali e miscelazione non uniforme.

L'ultrasonicazione è spesso utilizzata per promuovere una dissoluzione efficace e veloce dei campioni. La dissoluzione ultrasonicamente assistita si basa sull'agitazione meccanica degli effetti cavitazionali causati dall'immissione di onde ultrasoniche nei liquidi. L'immissione di energia ultrasonica facilita e accelera il pretrattamento del campione, come la dissoluzione e la lisciviazione prima dell'analisi.
Con la preparazione di una soluzione assistita da ultrasuoni, diventa possibile sciogliere i soluti in alta concentrazione e creare in modo efficiente e veloce una soluzione concentrata o satura (e sovrasatura).
Quando gli ultrasuoni ad alta potenza/bassa frequenza vengono introdotti in un mezzo liquido, la cavitazione acustica risultante crea condizioni uniche. L'ultrasonicazione ha migliorato i pretrattamenti di campioni liquido-liquido e solido-liquido (ad es. digestione, solubilizzazione ed estrazione), che sono tipicamente applicati prima della rilevazione e misurazione analitica.

Il tasso di dissoluzione quantifica la velocità del processo di dissoluzione. Il tasso di dissoluzione è influenzato da vari fattori:

• materiale: solvente e soluto
• temperatura + pressione
• grado di (sotto)saturazione
• l'efficienza e l'impatto della dissoluzione e della miscelazione
• superficie interfase
• presenza di inibitori (es. sostanze depositate sulle particelle/blocco sul confine di fase)

Per accelerare il processo di solubilizzazione e la velocità di dissoluzione, sono necessari potenti omogeneizzatori che forniscono un sufficiente impatto meccanico. Il potere di dissoluzione cavitazionale e di miscelazione degli omogeneizzatori ad ultrasuoni è ben noto e rappresenta quindi uno strumento comune e affidabile per la preparazione dei campioni in laboratorio.

Scioglimento ultrasonico di campioni di laboratorio

La dissoluzione ad ultrasuoni per la preparazione dei campioni viene utilizzata in laboratorio prima delle misurazioni analitiche.
Elenco degli strumenti analitici che richiedono campioni (spesso) liquefatti:

• HPLC – Cromatografia liquida ad alte prestazioni
• FTIR – Spettroscopia infrarossa con trasformata di Fourier
• GC – Cromatografia a gas
• Spettroscopia atomica
• ATR – Riflessione totale attenuata
• Dimensionamento delle particelle di diffusione laser
• Diffusione dinamica della luce

Con il dispositivo ad ultrasuoni per la preparazione del campione SonoStep, il trattamento di pre-analisi del campione può essere utilizzato completamente in linea: Il dispositivo ad ultrasuoni per la preparazione dei campioni è dotato di un agitatore e di una pompa integrati, in modo che i campioni scorrano in modo costante e continuo attraverso un sistema chiuso. In questo modo, una sonicazione uniforme e affidabile viene garantita senza il rischio di contaminazione incrociata e di falsificazione o perdita di campioni.

Scioglimento ad ultrasuoni per la produzione industriale

Nelle linee di produzione industriale, gli ultrasuoni ad alta potenza sono integrati per sciogliere e omogeneizzare le miscele solido-liquido per formare un prodotto uniforme e stabile.
Di seguito sono riportati alcuni esempi per diversi settori industriali:
Industria farmaceuticadissoluzione di componenti di farmaci, ad esempio sali, polimeri, ecc.
Industria alimentare e delle bevandesciogliere gli ingredienti, ad es. zucchero, sale, sciroppo, condimenti.
tinte & Rivestimentiscioglimento dei polimeri
Chimicapreparazione di una soluzione sovrasaturazione prima della data di scadenza. Precipitazioni

Letteratura/riferimenti

 

• Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel: Qualità dell'analisi degli elementi in traccia: Fasi di preparazione del campione. Dentro: InTechOpen.
• Castro, Luque de; Capote, Priego F. (a cura di) (2007): Applicazioni analitiche degli ultrasuoni. Elservier Science, 2007.