ულტრაბგერითი რქების გამოყენებით დენის ულტრაბგერითი გამოყენება
ულტრაბგერითი რქები ან ზონდები ფართოდ გამოიყენება მრავალფეროვანი სითხის გადამამუშავებელი პროგრამებისთვის, მათ შორის ჰომოგენიზაცია, დარბევა, სველი წისქვილი, ემულგირება, მოპოვება, დაშლა, დაშლა და დეერაცია. შეიტყვეთ საფუძვლები ულტრაბგერითი რქების, ულტრაბგერითი ზონდების და მათი გამოყენების შესახებ.
ულტრაბგერითი რქა vs ულტრაბგერითი ზონდი
ხშირად, ტერმინებს ულტრაბგერითი რქა და ზონდი ერთმანეთთან იყენებენ და ეხება ულტრაბგერითი წნელს, რომელიც ულტრაბგერითი ტალღების სითხეში გადადის. სხვა ტერმინები, რომლებიც გამოიყენება ულტრაბგერითი გამოკვლევისთვის, არის აკუსტიკური რქა, სონოტროდი, აკუსტიკური ტალღის მეგზური ან ულტრაბგერითი თითი. ამასთან, ტექნიკურად არსებობს განსხვავება ულტრაბგერითი რქასა და ულტრაბგერით ზონდებს შორის.
ორივე, რქა და ზონდი, ეხება ე.წ ზონდის ტიპის ულტრაბგერითი მოწყობილობის ნაწილებს. ულტრაბგერითი რქა არის ულტრაბგერითი გადამცემის ლითონის ნაწილი, რომელიც აღელვებს პიეზოელექტრონულად წარმოქმნილ ვიბრაციებს. ულტრაბგერითი რქა ვიბრირებს გარკვეულ სიხშირეზე, მაგალითად 20 კჰც, რაც ნიშნავს წამში 20 000 ვიბრაციას. ტიტანი არის ულტრაბგერითი რქების დამზადებისთვის სასურველი მასალა შესანიშნავი აკუსტიკური გადამცემი თვისებების, ძლიერი დაღლილობის სიმტკიცისა და ზედაპირის სიხისტის გამო.
ულტრაბგერითი ზონდი ასევე უწოდებენ sonotrode ან ულტრაბგერითი თითის. ეს არის მეტალის ჯოხი, რომელიც ყველაზე ხშირად მზადდება ტიტანისგან და ხრახნიან ულტრაბგერით რქას. ულტრაბგერითი ზონდი არის ულტრაბგერითი პროცესორის მნიშვნელოვანი ნაწილი, რომელიც ულტრაბგერითი ტალღების გადასცემს გაჟღენთილ გარემოში. ულტრაბგერითი ზონდები / სონოტროდები სხვადასხვა ფორმისაა (მაგ. კონუსური, წვერიანი, კონუსური ან კასკატროდი). ტიტანი ულტრაბგერითი ზონდების ყველაზე ხშირად გამოყენებული მასალაა, ასევე არსებობს უჟანგავი ფოლადის, კერამიკის, მინის და სხვა მასალებისგან დამზადებული სონოტროდი.
მას შემდეგ, რაც ულტრაბგერითი საყვირი და ზონდი მუდმივი შეკუმშვის ან დაძაბულობის ქვეშ იმყოფებიან მატონიზირების დროს, რქის და ზონდის მასალის შერჩევას გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს. მაღალხარისხიანი ტიტანის შენადნობი (მე –5 ხარისხი) ითვლება ყველაზე საიმედო, გამძლე და ეფექტურ ლითონად, რომ გაუძლოს სტრესს, ხანგრძლივი დროის განმავლობაში შეინარჩუნოს მაღალი ამპლიტუდები და გადასცეს აკუსტიკური და მექანიკური თვისებები.
ულტრაბგერითი ტრანსფორმატორი UIP2000hdT ულტრაბგერითი რქა, გამაძლიერებელი და ზონდი (სონოტროდი)
- ულტრაბგერითი მაღალეფექტური შერევა
- ულტრაბგერითი სველი-საღარავი
- ნანო ნაწილაკების ულტრაბგერითი დისპერსია
- ულტრაბგერითი ნანო-ემულსიფიკაცია
- ულტრაბგერითი მოპოვების
- ულტრაბგერითი დაშლა
- ულტრაბგერითი უჯრედის მოშლა და ლიზიზი
- ულტრაბგერითი დეგაზირება და დე-აერაცია
- სონო-ქიმია (სონო-სინთეზი, სონო-კატალიზი)
როგორ მუშაობს დენის ულტრაბგერითი? – აკუსტიკური კავიტაციის მუშაობის პრინციპი
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი გამოყენებისათვის, როგორიცაა ჰომოგენიზაცია, ნაწილაკების ზომის შემცირება, დაშლა ან ნანო-დისპერსია, მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი წარმოიქმნება ულტრაბგერითი გადამცემით და გადაეცემა ულტრაბგერითი რქისა და ზონდის საშუალებით (სონოტროდი) სითხეში. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ითვლება ულტრაბგერითი 16-30kHz დიაპაზონში. ულტრაბგერითი ზონდი ფართოვდება და იკუმშება, მაგ., 20 კჰც – ზე და ამით წამში წამში გადადის 20,000 ვიბრაცია. როდესაც ულტრაბგერითი ტალღები თხევადში გადაადგილდებიან, მაღალი წნევის (შეკუმშვის) / დაბალი წნევის (იშვიათობა / გაფართოება) ცვალებადი ციკლები ქმნის მცირე ღრუებს (ვაკუუმის ბუშტებს), რომლებიც იზრდება რამდენიმე წნევის ციკლზე. სითხისა და ბუშტების შეკუმშვის ფაზაში წნევა დადებითია, ხოლო იშვიათი ფაზის დროს წარმოიქმნება ვაკუუმი (უარყოფითი წნევა.) შეკუმშვის გაფართოების ციკლის დროს სითხეებში არსებული ღრუები იზრდებიან მანამ, სანამ არ მიაღწევენ ზომებს, შთანთქავს შემდგომ ენერგიას. ამ ეტაპზე ისინი ძალადობრივად იქცევიან. ამ ღრუების ჩანერგვის შედეგად წარმოიქმნება სხვადასხვა ძალზე ენერგიული ეფექტები, რომლებიც ცნობილია როგორც აკუსტიკური / ულტრაბგერითი კავიტაციის ფენომენი. აკუსტიკური კავიტაცია ხასიათდება მრავალფეროვანი ძლიერ ენერგიული ეფექტით, რაც გავლენას ახდენს სითხეებზე, მყარ / თხევად სისტემებზე, ასევე გაზზე / თხევად სისტემებზე. ენერგიის მკვრივი ზონა ან კავიტაციური ზონა ე.წ. ცხელ წერტილოვან ზონად არის ცნობილი, რომელიც ყველაზე მეტად ენერგიულია მკვრივი ულტრაბგერითი ზონდის სიახლოვეს და სონოტროდიდან მოშორებით იზრდება. ულტრაბგერითი კავიტაციის ძირითადი მახასიათებლები მოიცავს ადგილობრივ წარმოქმნილ ძალიან მაღალ ტემპერატურასა და წნევას და შესაბამის დიფერენციალებს, ტურბულენციებს და სითხის ნაკადს. ულტრაბგერითი ცხელ წერტილებში ულტრაბგერითი ღრუების მოხვედრის დროს შეიძლება განისაზღვროს 5000 კელვინის ტემპერატურა, 200 ატმოსფეროს წნევა და 1000 კმ / სთ თხევადი გამანადგურებლები. ეს განსაკუთრებული ენერგიით ინტენსიური პირობები ხელს უწყობს სომექანიკურ და სონოქიმიურ ეფექტებს, რომლებიც აძლიერებს პროცესებსა და ქიმიურ რეაქციებს სხვადასხვა გზით.
ულტრასონიკაციის ძირითადი გავლენა სითხეებსა და ჭურჭელზე შემდეგია:
- მაღალი ნაკადი: ულტრაბგერითი მაღალეფექტური ძალები არღვევს სითხეებსა და თხევად მყარ სისტემებს, რაც იწვევს ინტენსიურ აგზნებას, ჰომოგენიზაციას და მასის გადაცემას.
- Გავლენა: თხევადი გამანადგურებლები და ულტრაბგერითი კავიტაციის შედეგად წარმოქმნილი ნაკადი აჩქარებს სითხეებს სითხეებში, რაც შემდგომში იწვევს ნაწილაკთაშორის შეჯახებას. როდესაც ნაწილაკები ძალიან მაღალი სიჩქარით ეჯახებიან, ისინი იჟანგება, იშლება და ფრიალდება და წვრილად იფანტება, ხშირად ნანო-ზომით ჩამოდის. ბიოლოგიური მასალებისთვის, როგორიცაა მცენარეული მასალები, მაღალი სიჩქარის თხევადი გამანადგურებლები და ალტერნატიული წნევის ციკლები არღვევს უჯრედის კედლებს და გამოყოფს უჯრედშიდა მასალას. ეს იწვევს ბიოაქტიური ნაერთების მაღალეფექტურ მოპოვებას და ბიოლოგიური ნივთიერებების ჰომოგენურ შერევას.
- Აგიტაცია: ულტრასონიკაცია იწვევს ინტენსიურ ტურბულენციებს, წანაზარდვის ძალებს და მიკრო მოძრაობას თხევად ან ხსნარში. ამრიგად, სონიფიკაცია ყოველთვის აძლიერებს მასის გადაცემას და აჩქარებს ამით რეაქციებსა და პროცესებს.
ულტრაბგერითი რქა
ინდუსტრიაში გავრცელებული ულტრაბგერითი პროგრამები გავრცელებულია კვების მრავალ დარგში & ფარმა, წვრილი ქიმია, ენერგია & ნავთობქიმია, გადამუშავება, ბიორეფინირება და ა.შ. და მოიცავს შემდეგს:
- ულტრაბგერითი ბიოდიზელის სინთეზი
- ხილის წვენების ულტრაბგერითი ჰომოგენიზაცია
- ვაქცინების ულტრაბგერითი წარმოება
- ულტრაბგერითი Li-ion ბატარეის გადამუშავება
- ნანო მასალების ულტრაბგერითი სინთეზი
- ფარმაცევტული ულტრაბგერითი ფორმულირება
- ულტრაბგერითი ნანო-ემულსიფიკაცია CBD
- ბოტანიკის ულტრაბგერითი მოპოვება
- ულტრაბგერითი ნიმუშის მომზადება ლაბორატორიებში
- სითხეების ულტრაბგერითი დეგაზიფიკაცია
- ნედლი ულტრაბგერითი დესულფურიზაცია
- და მრავალი სხვა …
ულტრაბგერითი რქები და ზონდები მაღალი ხარისხის პროგრამებისთვის
Hielscher Ultrasonics არის დიდი ხნის გამოცდილების მწარმოებელი და დისტრიბუტორი მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი მოწყობილობებით, რომლებიც მსოფლიოში გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში მძიმე პროგრამებისთვის.
ულტრაბგერითი პროცესორებით, ყველა ზომით 50 ვატიდან 16 კვტ-მდე მოწყობილობაზე, სხვადასხვა ზომისა და ფორმის ზონდებით, ულტრაბგერითი რეაქტორებით, სხვადასხვა მოცულობით და გეომეტრიით, Hielscher Ultrasonics- ს აქვს შესაფერისი მოწყობილობა თქვენი ულტრაბგერითი იდეალური პარამეტრების დასაყენებლად.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გაძლევთ ჩვენს ულტრასონისტების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| Batch მოცულობა | დინების სიჩქარე | რეკომენდირებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500 მლ-მდე | 10 დან 200 მლ / წთ | UP100H |
| 10 დან 2000 მლ | 20 დან 400 მლ / წთ | Uf200 ः t, UP400St |
| 01-დან 20 ლ-მდე | 02-დან 4 ლ / წთ | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ | 2-დან 10 ლ / წთ | UIP4000hdT |
| na | 10-დან 100 ლ / წთ | UIP16000 |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / გვკითხე ჩვენ!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული, საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბის პროგრამების, დისპერსიის, ემულგირებისა და მოპოვების შერევისთვის.
ლიტერატურა / ცნობები
- Kenneth S. Suslick, Yuri Didenko, Ming M. Fang, Taeghwan Hyeon, Kenneth J. Kolbeck, William B. McNamara, Millan M. Mdleleni, Mike Wong (1999): Acoustic Cavitation and Its Chemical Consequences. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Vol. 357, Issue 1751, 1999. 335-353.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.