Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Omogeneizzatori ad ultrasuoni per il trattamento dei liquidi

Ultrasuoni Hielscher è specializzata nella progettazione e produzione di alta potenza. Omogeneizzatori ad ultrasuoni per laboratorio, ripiano e livello di produzione. La potenza degli ultrasuoni è un mezzo efficace ed efficiente dal punto di vista energetico da applicare. cesoia e stress intenso a liquidi, miscele polvere/liquido e fanghi. Questo la rende una forte alternativa ai miscelatori ad alta cesoiatura, agli omogeneizzatori ad alta pressione e ai mulini a grani agitati.

I dispositivi ad ultrasuoni Hielscher sono utilizzati in tutto il mondo come miscelatori da laboratorio, impianti di miscelazione ad alto taglio, omogeneizzatori in linea di dimensioni standard o mulini a particelle. Le applicazioni includono Miscelazione, la dispersione, riduzione delle dimensioni delle particelle, estrazione e reazioni chimiche. Forniamo a vari segmenti dell'industria, come ad esempio Nanomateriali, tinte & Pigmenti, Cibo & Bevande, Cosmetici, sostanze chimiche e combustibili. Per saperne di più sul nostro Dispositivi e applicativio Contattateci ora per i giusti sistemi ad ultrasuoni per il vostro processo.

Ultrasuoni ad ultrasuoni Hielscher UP200Ht (200W, 26kHz) ultrasonoro
UIP16000 (16kW) is Hielscher's most powerful ultrasonic extraction equipment.

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Omogeneizzatore da laboratorio ad ultrasuoni UP200SHielscher offre una vasta gamma di omogeneizzatori da laboratorio ad ultrasuoni (da 50 a 400W) per omogeneizzare i campioni in becher, provette o fiale. Le celle di flusso e gli adattatori per fiaschette consentono configurazioni più complesse in laboratorio. Per la sonicazione di fiale chiuse, offriamo l'opzione VialTweeter.
Omogeneizzatore ad ultrasuoni da banco UIP1000hd da banco superioreOmogeneizzatori da banco (da 0,5 a 2,0kW) sono utilizzati per ricerche applicative, lavori di scale-up, studi pilota, ottimizzazione dei processi o elaborazione di piccoli lotti. Questi dispositivi a ultrasuoni programmabili possono essere combinati con reattori a cella di flusso e pompe per l'elaborazione in linea.
UIP16000 industriale omogeneizzatore ad ultrasuoni industrialePer l'elaborazione di grandi volumi in linea o in batch, offriamo sonde a ultrasuoni ad alta potenza (da 4 a 16kW). Negli impianti commerciali, questi possono funzionare in cluster per lavorare diverse centinaia di tonnellate all'ora. I design sanitari e le celle a flusso di alimentazione multipla sono disponibili per adattarsi alle vostre esigenze di lavorazione.

Mentre il metodo scale-up di un processo dal laboratorio o da banco alla piena produzione è il passo più critico e più difficile per le altre tecnologie di miscelazione, è più semplice con gli ultrasuoni Hielscher. Questo perché, durante la scala in su, non modifichiamo nessuno dei parametri di guida, come l'ampiezza o la pressione.

La miscelazione batch ad ultrasuoni funziona bene per volumi fino a 100 litri per alcuni scopi, tuttavia la soluzione più efficace è la miscelazione in linea ad ultrasuoni con reattori a cella di flusso e una pompa di alimentazione. In una cella a flusso la potenza ultrasonica è altamente concentrata su un piccolo volume, ottenendo una lavorazione più uniforme e una migliore qualità del prodotto. Una valvola di contropressione può essere utilizzata per aumentare la pressione nella cella di flusso. Questo intensifica notevolmente la sonicazione, con conseguente aumento della cesoia idraulica.


Controllo digitale migliorato

I nostri nuovi dispositivi sono dotati di controlli digitali avanzati, come touch screen, protocollo SD-card, controllo della temperatura e interfaccia LAN per il controllo del browser. Non è necessaria l'installazione del software.

Liquami ad alta viscosità

I nostri omogeneizzatori da banco e industriali sono in grado di trattare fanghi viscosi fino a 250.000 centipoise. Per viscosità superiori a 2.000 cPs si consiglia l'uso di celle di flusso con pompe monovite per un migliore accoppiamento.

Facile da pulire / CIP

I miscelatori ad ultrasuoni Hielscher sono disponibili con raccordi sanitari per un facile accesso e pulizia. La cavitazione a ultrasuoni assiste le procedure di pulizia sul posto (CIP). – è un pulitore ad ultrasuoni estremamente potente.


Processi e applicazioni ad ultrasuoni

Miscelazione ad ultrasuoni

Mentre gli agitatori a serbatoio possono miscelare facilmente liquidi facilmente miscibili di viscosità simili, liquidi di diversa viscosità o liquidi più viscosi possono richiedere un elevato taglio meccanico per una miscelazione rapida e completa. I nostri dispositivi a ultrasuoni possono facilmente miscelare due o più liquidi in linea. Per questo, i liquidi sarebbero stati combinati poco prima dei reattori a cella a flusso ultrasonico. Per saperne di più sulla miscelazione!

Omogeneizzazione ad ultrasuoni

Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni Hielscher sono molto efficaci per ottenere un globulo o particelle di piccole dimensioni e uniformi durante la lavorazione di formulazioni in polvere/liquido o liquido/liquido. Le elevate forze di taglio idraulico generate dagli ultrasuoni rompono agglomerati, goccioline e tessuto cellulare in frammenti più piccoli e producono un prodotto uniforme e di piccole dimensioni. La nostra gamma di omogeneizzatori copre qualsiasi volume di lavorazione, dalle fiale da laboratorio alle grandi dimensioni di produzione. Per saperne di più sull'omogeneizzazione!

Deagglomerante ad ultrasuoni

Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni Hielscher rompono gli agglomerati in polvere in liquidi che gli agitatori convenzionali e i miscelatori ad alto taglio non possono rompere. L'elevata cesoia cavitazionale disperde e omogeneizza le particelle agglomerate, ottenendo una maggiore superficie specifica. Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni Hielscher possono essere facilmente integrati in linea o in un lotto. Per saperne di più sulla deagglomerazione!

Dispersione ad ultrasuoni

Per quasi tutti i prodotti, è importante che le particelle siano separate dalle altre particelle per allargare la superficie delle particelle e ottenere una distribuzione uniforme. Anche le dispersioni possono essere facilmente ottenute mediante ultrasuoni. Gli ultrasuoni di Hielscher sono ampiamente utilizzati per la produzione di dispersioni di piccole dimensioni nella gamma dei micron e delle nano-gamma. Per saperne di più sulla dispersione!

emulsionante ad ultrasuoni

Quando si mescolano liquidi immiscibili in un'emulsione, la dimensione e la distribuzione delle gocce sono un fattore chiave per la stabilità dell'emulsione. Gli ultrasuoni possono creare gocce di dimensioni molto fini e distribuzioni di dimensioni ridotte. Nella maggior parte dei casi, i nostri miscelatori ad ultrasuoni possono raggiungere gocce submicroniche durante la preparazione di emulsioni in batch o in linea. A differenza degli omogeneizzatori ad alta pressione, la cesoia ad alta pressione prodotta dai nostri dispositivi ad ultrasuoni emulsiona anche liquidi ad alta viscosità, come gli oli combustibili pesanti (HFO). Alcune formulazioni possono richiedere l'aggiunta di emulsionanti o stabilizzanti. In questo caso gli ultrasuoni aiutano a miscelare l'emulsionante in modo uniforme. Per saperne di più sull'emulsione!

Scioglimento ad ultrasuoni

Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni sono un mezzo efficiente ed affidabile per la solubilizzazione di diversi materiali, come sale, zuccheri, sciroppi, resine e polimeri. I getti di liquido ad alta velocità creati dalla cavitazione ultrasonica aumentano il trasferimento di massa a strati limite. Ciò si traduce in una dissoluzione e lisciviazione più rapida e completa di particelle o liquidi ad alta viscosità. Per saperne di più sulla dissoluzione ultrasonica!

Riduzione della dimensione delle particelle a ultrasuoni

I processori ad ultrasuoni Hielscher possono rompere agglomerati, aggregati e particelle primarie di vari materiali, come pigmenti, ossidi metallici o cristalli. Gli ultrasuoni possono raggiungere distribuzioni granulometriche molto uniformi e strette, con piccole o nessuna variazione tra un lotto e l'altro. La fresatura ad ultrasuoni è più efficiente nell'intervallo compreso tra i 500 micron, il sub-micron e le nano-size. I nostri reattori ad ultrasuoni sono in grado di gestire elevati carichi di solidi ed elevate viscosità dei liquami. La dimensione finale delle particelle dipende dalla durezza del prodotto. Per saperne di più sulla riduzione della dimensione delle particelle!

Altri processi ad ultrasuoni

Pulizia della superficie delle particelle a ultrasuoni

La superficie delle particelle di polvere è un fattore chiave per l'interazione con il liquido circostante. È a tali limiti di fase solido/liquido, dove avviene la dissoluzione, le reazioni chimiche o l'attività catalitica. L'omogeneizzazione ad ultrasuoni aumenta l'esposizione della superficie delle particelle alla fase liquida attraverso un deagglomerazione uniforme e la riduzione delle dimensioni delle particelle. Durante le reazioni catalitiche e chimiche, la superficie delle particelle può essere bloccata da depositi di residui, formazione di strati limite, strati di ossido e incrostazioni. La cavitazione ultrasonica provoca getti di liquidi ad alta velocità, elevate cesoie idrauliche e collisioni tra le particelle con conseguente pulizia della superficie delle particelle. I dispositivi ad ultrasuoni Hielscher possono essere utilizzati in un lotto o in linea per rimuovere le contaminazioni dalle particelle presenti nei liquidi.

Agitazione ultrasonica

L'agitazione ad ultrasuoni e l'agitazione dei serbatoi richiede attrezzature affidabili, soprattutto per aumentare le viscosità e i volumi. I tradizionali agitatori a serbatoio come i miscelatori a palette o i miscelatori rotore-statore sono limitati da vari fattori, tra cui la viscosità e la scalabilità. Pertanto, l'agitazione ad ultrasuoni ad alta potenza dei serbatoi è la scelta giusta per il vostro processo di miscelazione grazie alla maggiore capacità di miscelazione, al risparmio di tempo, ai minori costi operativi, alla sicurezza di funzionamento (assenza di parti mobili) e alla semplicità di manutenzione. Per saperne di più sugli agitatori a ultrasuoni per serbatoi!

Idratazione ad ultrasuoni

Quando si mescolano polveri secche, come pigmenti, addensanti o gomme con i liquidi, le particelle di polvere tendono a formare agglomerati, grumi o cosiddetti “Occhi di pesce” (polvere parzialmente idratata con un nucleo di polvere secca). Agitatori e agitatori laveranno solo la superficie di tali agglomerati. Ciò si traduce in lunghi tempi di miscelazione e scarsa qualità del prodotto. La miscelazione ad ultrasuoni rompe gli agglomerati e i grumi che portano ad una soluzione priva di agglomerati. Inoltre, gli effetti sonochimici sono ben noti per attivare l'area superficiale delle particelle, il che porta a vantaggi come reazioni più rapide e una migliore qualità del prodotto.

Preparazione del campione ad ultrasuoni

Per le misurazioni con strumenti analitici (ad esempio HPLC, spettrometro atomico, ecc.), generalmente la maggior parte dei campioni deve essere liquefatta. Se il campione è solubile, il soluto (come il sucralosio, i 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.

Ultrasuoni per l'attivazione chimica

Per avviare una reazione chimica è necessaria energia. La cosiddetta energia di attivazione è la quantità di energia necessaria per avviare una reazione e proseguire spontaneamente. Con l'immissione di energia ultrasonica, la reazione chimica può essere avviata quando si superano le forze attrattive e si creano radicali liberi. Reazioni chimiche tipiche che traggono beneficio dagli ultrasuoni sono le sono-catalisi (ad es. catalisi a trasferimento di fase), reazioni organiche sintetiche, sonolisi, nonché gel-sol-Percorsi. Inoltre, le forze ultrasoniche creano superfici altamente reattive, che è una tecnica importante per aumentare l'attività del catalizzatore.

Dimagliatura a ultrasuoni

Il fenomeno della diminuzione della viscosità sotto l'aumento delle forze di taglio è detto diradamento al taglio o tissotropico. La diminuzione della viscosità è di notevole importanza quando il carico particellare di un fluido deve essere modificato. Per ottenere un carico solido più elevato, nella prima fase è necessario abbassare la viscosità. Dopo la riduzione della viscosità, i solidi possono essere aggiunti e dispersi nel fluido. Forze di taglio elevate create dalla cavitazione ultrasonica causano diradamenti da taglio e risultati di dispersione eccezionali. Questa applicazione viene integrata principalmente prima dell'essiccazione o del congelamento a spruzzo per aumentare la capacità del processo di spruzzatura o per influenzare la reologia di materiali tixotropici, come ad esempio i polimeri.

Fresatura ad ultrasuoni a umido

La fresatura e la riduzione delle dimensioni delle particelle sono processi chiave in molti settori industriali, come ad esempio per le vernici. & rivestimenti, inchiostro a getto d'inchiostro & stampa, prodotti chimici o cosmetici. La tecnologia di fresatura ad ultrasuoni si è affermata per la sua affidabile riduzione dimensionale e dispersione nell'intervallo di micron e nano-size. La sua resistenza imbattibile rispetto ai mulini a sfere, a sfere e a ciottoli evita qualsiasi mezzo di macinazione (ad es. perle/pere) che contamina il prodotto finale a causa dell'abrasione. Al contrario, la fresatura ad ultrasuoni si basa sulla collisione interparticolare - questo significa che le particelle da fresare vengono utilizzate come macinazione. Pertanto, la lunga pulizia dei mezzi di fresatura non è più un problema. Elevata viscosità e grandi volumi di flusso possono essere lavorati per ottenere un prodotto di alta qualità. Per l'integrazione in una linea di processo industriale, Hielscher fornisce la soluzione adatta: sistemi clusterizzabili, facile integrazione/retrofitting, bassa manutenzione, semplicità d'uso e alta affidabilità. Per saperne di più sulla macinazione a umido e la macinazione fine!

Estrazione ad ultrasuoni e lisi cellulare

La disintegrazione o lisi cellulare è una parte comune della preparazione quotidiana dei campioni nei laboratori biotecnologici. L'obiettivo di lisi è quello di distruggere parti della parete cellulare o l'intera cellula per rilasciare molecole biologiche. Il cosiddetto lisato può consistere, ad esempio, in plasmidi, analisi dei recettori, proteine, DNA, RNA ecc. Le fasi successive alla lisi sono il frazionamento, l'isolamento degli organelli e/o l'estrazione e la purificazione delle proteine. Il materiale estratto (= lisato) deve essere separato ed è soggetto ad ulteriori indagini o applicazioni, ad esempio per la ricerca proteomica. Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni sono uno strumento comune per la lisi cellulare e l'estrazione di successo. Poichè l'intensità ultrasonica può essere livellata regolando i parametri di processo, l'intensità ottimale di sonicazione – da molto morbido a molto intenso – può essere impostato per ogni sostanza e mezzo. Per saperne di più sull'estrazione e la lisi cellulare!

Inattivazione microbica a ultrasuoni

L'inattivazione microbica è un processo chiave nella lavorazione degli alimenti. A causa della crescente domanda di prodotti alimentari freschi e delicati, l'industria segue la domanda dei clienti sostituendo la conservazione termica con metodi di lavorazione più delicati. L'ultrasonicazione è una tecnica non termica che consente l'inattivazione dei microrganismi a temperature subletali, consentendo una migliore conservazione degli attributi sensoriali e delle proprietà nutrizionali e funzionali del prodotto. Poiché i microrganismi sono la causa principale del deterioramento degli alimenti, la tecnica di conservazione deve essere mirata ad essi. Il vantaggio della sonicazione è il pieno controllo dell'intensità di sonicazione e quindi l'adattabilità a specifici tipi di microbi e al prodotto. Per saperne di più sull'inattivazione microbica!

Degasaggio ad ultrasuoni

In molti prodotti liquidi, il gas disciolto, come l'aria, l'ossigeno o l'anidride carbonica, causa problemi per i processi a valle o per la qualità del prodotto. Il gas disciolto può provocare corrosione, formazione di schiuma, formazione di microbolle o crescita microbatterica.
Sotto irradiazione ultrasonica, il gas disciolto viene estratto nel vuoto delle bolle di cavitazione (degassificazione sotto vuoto). Le bolle riempite di gas galleggiano successivamente verso l'alto e possono quindi essere rimosse. Il contenuto di gas di un liquido può essere ridotto rapidamente al di sotto dell'equilibrio naturale a pressione atmosferica mediante degasaggio ad ultrasuoni. Per saperne di più sul degasaggio!

Rimozione ad ultrasuoni di microbolle

Le microbolle sospese nei liquidi e nei liquami sono un problema di qualità significativo per molti prodotti, in quanto tali bolle possono causare impurità del prodotto, crescita microbica, foschia nei rivestimenti, instabilità meccanica o risultati di stampa non uniformi a causa dell'inchiostro a getto d'inchiostro contenente gas. Le onde ultrasoniche che si propagano attraverso le bolle sospese della forza liquida si fondono in bolle più grandi che galleggiano verso l'alto e possono quindi essere rimosse. L'ultrasonicazione aiuta le bolle a muoversi attraverso il liquido, ad esempio acqua, olio o resina, portando ad una deaerazione più rapida e completa. Per saperne di più sulla rimozione delle microbolle!

Schiumatura ad ultrasuoni

In molti processi industriali, come la fermentazione, la digestione o i processi chimici, la schiuma causa grandi problemi in quanto rende il processo meno controllabile. Per lo più, la schiuma è un sottoprodotto indesiderato, che deve essere rimosso. I prodotti chimici antischiuma comunemente usati sono costosi e contaminano il prodotto finale. Al contrario, onde ultrasoniche molto intense (sono-defoaming) rompono la schiuma senza contaminazioni. La distruzione della schiuma è un'applicazione a ultrasuoni morbida e a bassa energia. Le sonotrodi a piastre appositamente progettate creano onde d'aria ad alta ampiezza, che destabilizzano le bolle nella schiuma in modo da farle collassare. Questo può essere ottenuto in pochi secondi e non ha effetti residui. Per saperne di più sulla schiumatura!

Riscaldamento ad ultrasuoni

Sebbene il riscaldamento non sia per lo più lo scopo principale della sonicazione, l'effetto collaterale della generazione di calore nel mezzo trattato non dovrebbe essere trascurato. Il riscaldamento controllato è vantaggioso in quanto molti processi sono migliorati dal calore. Durante molti processi, come la conservazione o reazioni chimiche, il trattamento ad ultrasuoni è appositamente supportato da temperature elevate, note come termosonicazione. Per i materiali sensibili al calore, il raffreddamento mirato durante la sonicazione assicura temperature stabili durante la lavorazione ad ultrasuoni. Con l'implementazione di bagni di ghiaccio, celle di flusso con camicie di raffreddamento e scambiatori di calore integrati nella configurazione, Hielscher offre la soluzione per i vostri obiettivi individuali.

Stabilizzazione ad ultrasuoni

Gli ultrasuoni ad alta potenza contribuiscono alla stabilizzazione meccanica e microbica. Le elevate forze di taglio generate ad ultrasuoni forniscono una miscelazione estremamente fine che consente di superare i legami tra le particelle e di ottenere una stabilizzazione meccanica. La durata della stabilità dipende dalla formulazione: alcune emulsioni e dispersioni sono autostabili grazie all'omogeneizzazione molto fine e uniforme, mentre altre miscele devono essere supportate dall'aggiunta di agenti stabilizzanti. Se sono necessari stabilizzatori, gli ultrasuoni sono uno strumento molto affidabile per miscelare lo stabilizzatore nella miscela.
Per i prodotti biologici e alimentari, gli ultrasuoni sono una tecnica affidabile di inattivazione microbica per ottenere la stabilità e la conservazione del prodotto. La stabilizzazione microbica ad ultrasuoni è un'alternativa alla conservazione non termica che convince per l'efficiente disattivazione microbica e la generazione di calore solo lieve. Gli ultrasuoni si sono dimostrati molto efficaci nella distruzione di agenti patogeni di origine alimentare, come E.coli, Salmonellae, Ascaris, Giargia, cisti di Cryptosporidium e Poliovirus.

Funzionalizzazione della superficie delle particelle a ultrasuoni

La struttura della superficie di una particella è importante per le caratteristiche della particella. L'area superficiale specifica di una particella diventa più grande in correlazione con la riduzione della dimensione della particella. Così, diminuendo la dimensione delle particelle, le proprietà superficiali diventano sempre più importanti - specialmente durante la nanonizzazione. Per l'utilizzo di tali materiali, le caratteristiche superficiali sono importanti quanto le proprietà del nucleo delle particelle. Ciò significa che la funzionalizzazione dei nanomateriali consente un'ampia gamma di applicazioni come polimeri, nanofluidi, biocompositi, nanomedicina ed elettronica. Questo rende la riduzione delle dimensioni, la deagglomerazione e la funzionalizzazione un passo essenziale nel trattamento delle particelle. Gli ultrasuoni Hielscher sono ampiamente utilizzati per il trattamento di micro e nano-particelle al fine di macinare, deagglomerare, disperdere e modificare la loro struttura. Modificando la superficie delle particelle, si può evitare un'aggregazione indesiderata di particelle. In fasi successive, le particelle ultrasonicamente modificate possono essere mescolate in compositi, dove la sonicazione raggiunge una distribuzione omogenea all'interno di una matrice. Ciò è molto importante per molteplici applicazioni industriali che riguardano la stabilità a lungo termine o le proprietà meccaniche dei materiali ibridi.

Test di erosione ad ultrasuoni

La resistenza all'erosione da cavitazione è un aspetto importante della durata del materiale e della vita utile. Per garantire la funzionalità del materiale, la propensione all'erosione e la fatica del materiale devono essere testate per la garanzia di qualità. La resistenza all'erosione è di grande importanza per i materiali utilizzati in ambienti esigenti come eliche di navi, rivestimenti (marini), pompe, componenti di motori, turbine idrauliche, dinamometri idraulici, valvole, cuscinetti, rivestimenti di cilindri di motori diesel, aliscafi, e nei passaggi di flusso interno con ostruzioni, ecc. Per eseguire prove di erosione da cavitazione secondo la norma ASTM G32-92, è inevitabile un'ultrasonicazione controllabile e riproducibile. I dispositivi ad ultrasuoni Hielscher possono essere utilizzati per il test di erosione diretta e indiretta dei campioni. La stessa apparecchiatura a ultrasuoni può essere utilizzata sia per i test diretti che indiretti. Durante le prove dirette un campione viene montato sul sonotrodo, mentre per le prove di erosione indiretta il campione viene fissato nel becher. Le prove di erosione possono essere eseguite in condizioni ambientali completamente controllate e in quasi tutti i fluidi. Regolando l'intensità degli ultrasuoni, la potenza erosiva può essere adattata ai requisiti di prova. Per saperne di più sui test di erosione!

Pulizia di fili e cavi a ultrasuoni

Materiali inesauribili come fili, cavi, nastri, barre e tubi devono essere puliti dai residui di lubrificante prima di poter essere ulteriormente lavorati a valle, come la zincatura, l'estrusione o la saldatura. La pulizia di materiali infiniti è spesso il collo di bottiglia della linea di produzione. Hielscher Ultrasonics offre un processo di pulizia a ultrasuoni unico nel suo genere per una pulizia in linea efficiente, in grado di gestire anche velocità di produzione elevate. L'effetto della cavitazione generata dalla potenza ultrasonica rimuove i residui di lubrificazione come olio o grasso, saponi, stearati o polvere. Inoltre, le particelle di inquinamento vengono disperse nel liquido di pulizia. In questo modo si evita una nuova adesione al materiale da pulire e le particelle vengono sciacquate via. Vantaggi della pulizia ad ultrasuoni in sintesi: comprovato & affidabile, efficiente, efficiente, ecologico, con o senza detergenti chimici, plug-and-play, sistemi modulari, funzionamento semplice, bassa manutenzione, funzionamento 24/7, ingombro ridotto, retrofittable, personalizzabile. Per saperne di più sulla pulizia a filo continuo!

Setacciatura e filtrazione ad ultrasuoni

La separazione delle particelle per differenza di dimensione richiede l'agitazione dello schermo o della rete. L'agitazione ad ultrasuoni per la setacciatura e la vagliatura è uno strumento collaudato, che aumenta la capacità di vagliatura e fa risparmiare tempo, poiché le polveri possono passare il setaccio più velocemente e più completo. Il risultato è una migliore qualità del prodotto finale con minori perdite di materiale a causa di una separazione incompleta, il tutto in un tempo di lavorazione più breve. Per saperne di più su setacciatura e screening!

Trattamento dell'acqua ad ultrasuoni

Il controllo della crescita di batteri e alghe nell'acqua è per molte industrie un processo di produzione molto importante a monte o a valle. Le potenti onde ultrasoniche sono note per i loro effetti sulle strutture cellulari che causano la lisi cellulare e la morte cellulare, nonché per la loro capacità di pulizia a causa dell'impatto meccanico.
Inoltre, i serbatoi, le botti, i recipienti e persino i filtri possono essere puliti con successo da biofilm, residui e detriti in una fase di sonicazione molto semplice ma efficiente. Le vibrazioni meccaniche generate ad ultrasuoni e le forze di taglio cavitazionale rimuovono la contaminazione. In generale, i detergenti non sono necessari e i residui rimossi possono essere facilmente rimossi.

Soluzioni specifiche per il settore

Ultrasuoni per nanomateriali

I materiali nanometrici hanno attirato l'attenzione di scienziati, ricercatori e ingegneri di quasi tutti i rami, poiché le particelle di dimensioni nanometriche mostrano caratteristiche uniche. Le loro proprietà fisiche, come le proprietà ottiche e magnetiche, i riscaldamenti specifici, i punti di fusione e la reattività superficiale offrono un elevato potenziale per materiali con forze straordinarie. Ma più piccole sono le particelle, più difficile diventa il loro trattamento. Gli ultrasuoni ad alta potenza sono spesso l'unico metodo per effettuare efficacemente le nano particelle. L'influenza degli ultrasuoni di potenza consente molteplici applicazioni nella chimica dei materiali. & sviluppo, catalisi, elettronica, energia e biologia. & medicina.
Per lo più, gli ultrasuoni ad alta potenza sono l'unico strumento efficiente per ottenere i risultati desiderati di fresatura e dispersione delle nano particelle (es. nanotubi, Grafenenanodiamanti, ceramiche, ossidi metallici, ecc.) In alternativa, la precipitazione assistita da ultrasuoni o la cosiddetta sintesi bottom-up è un modo efficace per creare nano cristalli puri con proprietà uniche. In particolare, le nano particelle metalliche, le leghe e i compositi organometallici attirano particolare interesse, in quanto i metalli sono di grande importanza nel settore industriale. Anche in questo caso, la sonicazione offre risultati unici come il rivestimento in stagno di particelle di alluminio e titanio.

Sintesi a ultrasuoni dal basso verso l'alto

La precipitazione o sintesi bottom-up descrive la formazione controllata di atomi, molecole e ioni in composti chimici più grandi. La precipitazione è utile anche per la purificazione dei prodotti. Il vantaggio della precipitazione è che con questo metodo si ottengono particelle più piccole di forma quasi uniforme, dimensione e morfologia delle particelle/cristallo. Per la produzione di nano particelle di elevata purezza, la precipitazione e l'auto-organizzazione dei componenti molecolari è spesso l'unico modo per ottenere la qualità desiderata. Poiché la precipitazione è una reazione molto rapida, è essenziale un'efficiente miscelazione dei reagenti. La miscelazione ad ultrasuoni è la chiave per una soluzione omogenea e fine. Hielscher Ultrasonics fornisce apparecchiature ad ultrasuoni altamente affidabili che garantiscono un controllo completo dei parametri di processo e una completa riproducibilità. Per saperne di più sulle precipitazioni!

Ultrasuoni in Chimica e Chimica del suono

Le applicazioni ultrasoniche in chimica si ramificano in ogni sezione, compresa la sintesi dei materiali, l'analitica & determinazione, biochimica, biochimica, organico & chimica inorganica, neurochimica, chimica nucleare ed elettrochimica. Se gli ultrasuoni ad alta potenza favoriscono le reazioni grazie alle sue eccezionali capacità di miscelazione (ad esempio la chimica delle emulsioni, catalisi a trasferimento di fase PTC), attiva le superfici (ad es. catalisi, gel-sol), inizia con il contributo dell'energia cinetica richiesta o il superamento di forze chimiche (ad es. potenziale Zeta, forze Van-der-Waals, reazioni di apertura dell'anello), si possono ottenere risultati unici.

Sono-catalisi ultrasonica

I catalizzatori aumentano il tasso di conversione delle reazioni chimiche e sono necessari per avviare una reazione o per mantenere in funzione la reazione fino al raggiungimento di una conversione completa. Il fatto che le reazioni catalitiche sono spesso lente e incomplete può essere modificato dagli ultrasuoni ad alta potenza. L'ultrasonicazione contribuisce sia alla catalisi omogenea ed eterogenea e raggiunge tassi di conversione più rapidi e rendimenti più elevati. Le forze ultrasoniche creano superfici altamente reattive e quindi aumentano l'attività catalitica. Anche se i catalizzatori non vengono consumati da soli, le deposizioni superficiali possono ridurre l'attività del catalizzatore nel tempo. Poiché i catalizzatori solidi spesso richiedono metalli rari e costosi, una lunga durata è un aspetto economicamente essenziale. Gli ultrasuoni sono una tecnica collaudata per rimuovere le incrostazioni dalla superficie del catalizzatore per la riattivazione a piena capacità catalitica. Per saperne di più su sono-catalisi!

Chimica del suono

Le reazioni chimiche sono spesso lente e incomplete, per cui è auspicabile un utilizzo più completo dei precursori. Gli ultrasuoni ad alta potenza causano effetti fisici nei liquidi, ad esempio un maggiore trasferimento di massa, emulsificazione, riscaldamento termico di massa e una varietà di effetti sui solidi (fresatura, deagglomerazione, attivazione superficiale, modifica). Questi effetti fisici influenzano in modo significativo le reazioni chimiche. Di conseguenza, gli ultrasuoni contribuiscono a molteplici reazioni chimiche come la catalisi, la sintesi & precipitazioni, percorsi sol-gel, chimica delle emulsioni e chimica dei polimeri. I dispositivi ad ultrasuoni Hielscher sono ideali per applicazioni chimico-sonore, in quanto i sistemi Hielscher sono in grado di gestire solventi, acidi, basi e materiali esplosivi (ATEX UIP1000hd-Exd). Tutti i sistemi possono essere utilizzati sia per la sonicazione a lotti che per la sonicazione in linea. Un ampio assortimento di dispositivi e accessori consente di soddisfare i requisiti di processo. Per saperne di più su sono-chemistry!

Percorsi ad ultrasuoni Sol-Gel

Le nanoparticelle ultrafini e le particelle sferiche, i rivestimenti a film sottile, le fibre, i materiali porosi e densi, così come gli aerogel e gli xerogel estremamente porosi sono additivi altamente potenziali per lo sviluppo e la produzione di materiali ad alte prestazioni. Materiali avanzati, come ad esempio ceramica, aerogel ad alta porosità, aerogel ultraleggeri e ibridi organico-inorganici, possono essere sintetizzati da sospensioni colloidali o polimeri in un liquido con il metodo sol-gel. Il materiale presenta caratteristiche uniche, poiché le particelle di sol generate variano nella dimensione nanometrica. Attraverso il percorso a ultrasuoni sol-gel si possono creare gel (i cosiddetti sono-gel) con dimensioni delle particelle più piccole, con la più alta superficie e con i pori più alti. L'ampia gamma di apparecchiature ad ultrasuoni Hielscher offre la configurazione ideale per materiali e volumi specifici. Per saperne di più sui processi sol-gel!

Degradazione chimica ad ultrasuoni

I rifiuti chimici che ne conferiscono il recupero e il degrado sono un grave problema dei processi industriali come l'estrazione, la produzione di prodotti chimici e le discariche. I rifiuti e le sostanze inquinanti (ad esempio nel suolo, nelle acque reflue....) devono essere trattati in termini di riciclaggio, riduzione dei rifiuti o deposito. La degradazione geochimica è un processo ad alto potenziale, che si caratterizza, oltre che per i suoi risultati eccezionali e unici, per l'ecocompatibilità e la facilità d'uso. L'sonicazione può provocare la scissione dei legami, la riduzione della lunghezza della catena, la modificazione molecolare o l'attivazione. In questo modo, contribuisce all'ossidazione, all'assorbimento, alla sonolisi e alla lisciviazione. Le caratteristiche tipiche della degradazione assistita da ultrasuoni sono l'aumento del tasso di conversione chimica e la cavitazione ultrasonica e gli effetti sono-chimici forniscono una migliore miscelazione, l'avvio di reazioni per immissione di energia, la creazione di gruppi funzionali (es. scissione - gruppi ossidrilici OH) e radicali (es. H2O -> H+ e HO-).

Polimerizzazione ad ultrasuoni

La sonicazione ha vari effetti sui polimeri: gli effetti di natura fisica includono la miscelazione (come l'emulsione, la dispersione, la deagglomerazione, l'incapsulamento) e il riscaldamento in massa, mentre gli effetti chimici creano radicali liberi e modificano le strutture molecolari. Gli ultrasuoni contribuiscono in diversi modi alla polimerizzazione: Le onde ultrasoniche ad alta potenza producono e disperdono particelle di dimensioni nanometriche, emulsionano fasi liquide non miscibili e creano radicali liberi che contribuiscono alla polimerizzazione dell'emulsione. I nanocompositi polimerici e gli idrogel possono essere prodotti con successo mediante ultrasuoni. Inoltre, la funzionalizzazione della superficie dei polimeri gioca un ruolo importante per migliorare le prestazioni dei polimeri di base e offre nuovi approcci allo sviluppo di materiali su misura. Il miglioramento delle proprietà superficiali dei polimeri di base è di grande interesse economico. In questo modo, la sono-chimica è la strada giusta per un trattamento dei polimeri di successo.

Recupero e rigenerazione del catalizzatore ad ultrasuoni

Quando i reagenti reagiscono sulla superficie di una particella del catalizzatore, i prodotti della reazione chimica si accumulano sulla superficie di contatto. Questo, insieme al fouling e agli strati passivanti, blocca l'interazione di altre molecole di reagenti sulla superficie di questo catalizzatore. Con la cavitazione ultrasonica e la conseguente collisione tra le particelle, i residui sulla superficie delle particelle vengono rotti e lavati via dal flusso di ultrasuoni nel liquido. L'erosione cavitazionale sulle superfici delle particelle genera superfici non passivate e altamente reattive. Le alte temperature e le pressioni di breve durata contribuiscono alla decomposizione molecolare e aumentano la reattività di molte specie chimiche. I reattori ad ultrasuoni Hielscher possono essere utilizzati per la preparazione, il recupero e la rigenerazione dei catalizzatori.

Sonoluminiscenza

Sonoluminiscenza descrive il fenomeno delle brevi raffiche di emissione luminosa generate dall'implosione di bolle di cavitazione ultrasonica in un mezzo liquido. Anche se ci sono diverse teorie che cercano di svelare il fenomeno della sonoluminiscenza, fino ad oggi gli scienziati non hanno potuto provare le loro teorie, che includono hotspot, radiazione bremsstrahlung, radiazioni indotte da collisione e scariche a corona, luce non classica, tunneling protonico, getti elettrodinamici e getti fractoluminescenti, spiegazione quantistica (che è legata all'effetto Unruh o Casimir) o reazione di fusione termonucleare.

Ultrasuoni in Biologia e Microbiologia

Gli effetti degli ultrasuoni sui sistemi biologici e microbiologici sono molteplici: Disperdere & Omogeneizzazione, dissoluzione di aggregati, lisi cellulare e tissutale (es. batteri, lieviti, virus, alghe....) & estrazione di materiali intracellulari (es. proteine, organelli, ribosomi, DNA, RNA, lipidi, peptidi....), trasformazione di cellule vegetali, isolamento e taglio della cromatina, immunoprecipitazione della cromatina e relative applicazioni vengono eseguite con successo mediante sonicazione.
Hielscher Ultrasonics ha l'ultrasuoni perfettamente adatto per ogni singola applicazione. Per le fiale e le provette più piccole, la VialTweeter è il dispositivo di vostra scelta, mentre un dispositivo con sonda da laboratorio come il UP200Ht o UP400S tratta meglio i campioni piu' grandi. Per applicazioni da banco e commerciali, sistemi ad ultrasuoni di 500 watt fino 16.000 watt gestire facilmente flussi di grandi volumi. Diversi sonotrodi, celle di flusso e accessori completano il programma e coprono tutte le esigenze.

Tosatura ad ultrasuoni del DNA, RNA e cromatina

L'acido desossiribonucleico (DNA), l'acido ribonucleico (RNA) e la cromatina sono - insieme alle proteine - le principali macromolecole per tutte le forme di vita. DNA e RNA sono le molecole che codificano le istruzioni genetiche degli organismi. La cromatina è la combinazione di DNA e proteine dove dal contenuto del nucleo cellulare è costruito. A scopo di ricerca, è necessario frammentare questi blocchi di costruzione molecolare in componenti più piccoli per studiarli e analizzarli o per riorganizzarli durante l'immunoprecipitazione e il crosslinking. Per il taglio di DNA, RNA e cromatinala dimensione del frammento è molto importante. Grazie al pieno controllo di tutti i parametri importanti, gli ultrasuoni consentono una frammentazione mirata delle molecole. Ad esempio, la lunghezza ideale dei frammenti di cromatina varia tra 200 e 1000 bp. Taglio ad ultrasuoni è ottenuta mediante raffiche in modalità a impulsi. Grazie a dispositivi e accessori intelligenti, le esigenze di elaborazione come la sonificazione diretta o indiretta, il raffreddamento dei campioni, la registrazione digitale dei processi sono fornite dalle apparecchiature ad ultrasuoni di Hielscher. Questo garantisce un'elaborazione microbiologica di successo e il comfort operativo.

Ultrasuoni per vernici, inchiostri e pigmenti

Nell'industria delle vernici, dei rivestimenti e degli inchiostri, le particelle sono la materia prima essenziale per la formulazione dei prodotti. Per prodotti di alta qualità che offrono le caratteristiche attese, un trattamento uniforme e affidabile delle particelle è fondamentale. La dimensione delle particelle è il fattore chiave che influenza le proprietà del prodotto finale. Gli ultrasuoni ad alta potenza sono il mezzo efficace per la fresatura e la deagglomerazione di micron e nano-size - senza i problemi che si verificano utilizzando mezzi di fresatura o ugelli.
Per inchiostri e inchiostri a getto d'inchiostrola dimensione delle particelle è il marchio di qualità chiave: se i pigmenti sono troppo piccoli, l'inchiostro perde la sua forza colorante. – sono i pigmenti troppo grandi, l'intasamento degli ugelli della stampante, con conseguenti stampe scadenti. L'ultrasuoni permette di adattare esattamente i parametri di lavorazione ai risultati di fresatura e deagglomerazione aspirati. Quando si trovano i parametri di elaborazione a ultrasuoni ideali, non c'è motivo di modificarli. La produzione in linea continua consente di ottenere una produzione omogenea e di alta qualità del prodotto. La distribuzione delle particelle all'interno della formulazione è vitale per l'espressione degli attributi dei prodotti. Solo se le particelle sono disperse in modo uniforme e uniforme, il prodotto finale mostra una qualità soddisfacente come la trasparenza, la resistenza ai raggi UV o la resistenza ai graffi delle vernici. La dispersione è una delle applicazioni di potenza comprovata degli ultrasuoni.

Ultrasuoni per cosmetici e prodotti per la cura della persona

Per il produzione di cosmeticiLa miscelazione degli ingredienti è un passo essenziale. Gli ultrasuoni ad alta potenza consentono di ottenere risultati affidabili nell'omogeneizzazione, dispersione ed emulsione - ad es. per creme e lozioni, smalti per unghie e prodotti per il trucco. Oltre alle applicazioni di miscelazione, gli ultrasuoni sono ben noti per l'estrazione e le modifiche cellulari (ad es. I Liposomi), anche. Poiché molti ingredienti, che entrano in una formulazione, sono ottenuti per estrazione, ad esempio lipidi, proteine, composti aromatici o coloranti dalle cellule, gli ultrasuoni sono uno strumento ad alto potenziale per nuove formulazioni.

Ultrasuoni per i prodotti farmaceutici

Le applicazioni degli ultrasuoni nell'industria farmaceutica sono molteplici: sintesi di composti chimici, estrazione di composti attivi (es. fenoli, flavonoidi da piante), emulsificazione (di lozioni, creme e unguenti), Preparazione dei liposomi (incapsulamento), o l'inattivazione di virus e agenti patogeni per vaccini. Nella produzione farmaceutica, l'uso degli ultrasuoni Hielscher consente di aumentare le capacità produttive grazie a rese migliori. Grazie all'affidabilità dei dispositivi a ultrasuoni industriali, le reazioni possono essere eseguite su larga scala - come processo batch o come processo continuo in un reattore a celle a flusso.

Produzione ad ultrasuoni di biocarburanti

Il settore energetico offre molteplici applicazioni per un uso efficiente e di successo degli ultrasuoni. L'applicazione più popolare e ben noto è forse l'ultrasonicamente assistita Biodiesel (transesterificazione da oli vegetali vergini o usati/rifiuti (UVO; WVO)/grassi animali in biodiesel), che si traduce in una maggiore resa e qualità, un minor uso di metanolo e una conversione significativamente accelerata. Quando la materia prima del biodiesel contiene più del 2-3% di acidi grassi liberi (AF), l'esterificazione degli acidi è un utile passo a monte per evitare la formazione di alto sapone. Oltre al Transesterificazione e processi di esterificazione, gli ultrasuoni ad alta potenza supportano l'estrazione di oli da colture (es. colza, soia, colza, canola, mais, palma, arachidi, cocco, jatropha, ecc), o alghe.
Bioetanolo è un combustibile verde che si ottiene quando l'amido e lo zucchero di mais, colture, patate, canna, riso, ecc. vengono fatti fermentare dalle cellule di lievito in etanolo. Con l'applicazione di ultrasuoni di potenza, le cellule vegetali vengono interrotte e il materiale intracellulare viene estratto in modo che la materia prima sia meglio disponibile per la digestione enzimatica. In questo modo, l'amido e gli zuccheri sono meglio disponibili per la fermentazione, il che si traduce in una conversione più rapida e completa e in una resa più elevata.

Ultrasuoni in combustibili, energia, petrolio e gas

La tecnica di omogeneizzazione ad ultrasuoni è molto efficace per la produzione di emulsioni stabili e instabili, il che permette la riuscita della creazione del acquafuels. Pertanto, i carburanti più pesanti, come il gasolio per navi, vengono emulsionati con l'acqua. L'uso di combustibile ad acqua consente una combustione più efficiente e una significativa riduzione delle emissioni di NOx e le emissioni di CO2. Un altro campo importante è il campo trattamento ad ultrasuoni del carbone.

Processi ad ultrasuoni nella produzione di alimenti, latticini e bevande

La lavorazione di alimenti delicati è sempre più importante a causa della crescente domanda da parte dei clienti di alimenti freschi, in gran parte naturali. Così, per le fasi di lavorazione comuni come la miscelazione & omogeneizzazione, estrazione, stabilizzazione & i metodi tradizionali vengono progressivamente sostituiti da tecniche di lavorazione innovative come l'ultrasonicazione, che è un metodo non termico per gli alimenti. I benefici della sonicazione si basano su una lavorazione delicata, veloce e pulita, che riduce la perdita di prodotto e migliora la qualità degli alimenti conservando freschezza e vitamine. I processori ad ultrasuoni Hielscher sono utilizzati per molteplici applicazioni nell'industria alimentare come la conservazione & inattivazione microbica, omogeneizzazione, stabilizzazione & conservazione di succhi, puree e succhi di frutta Frullatiestrazione di aromi e fruttosio (zucchero), diradamento al taglio per la riduzione della viscosità, maturazione di vitivinicolo e aceto balsamicoRaffinazione di alcool & aromi, emulsioni nuvola, gelato (favorendo la nucleazione del ghiaccio e il trasferimento di massa), estrazione di alghe per nutraceutici, concaggio del cioccolato per rompere i cristalli di zucchero, liquefazione di Mieleraffinazione di oli commestibili … Per saperne di più sugli ultrasuoni per alimenti e bevande!