ულტრაბგერითი დამუშავება სითხეებისთვის, სუსპენზიებისა და ქიმიური რეაქციებისთვის
ულტრაბგერითი დამუშავება არის მექანიკური დამუშავების მეთოდი, რომელიც ქმნის აკუსტიკურ კავიტაციას და ძალიან ინტენსიურ ფიზიკურ ძალებს. ამიტომ, ულტრაბგერა გამოიყენება მრავალი დანიშნულებისთვის, როგორიცაა შერევა, ჰომოგენიზაცია, დაფქვა, დისპერგირება, ემულსიფიცირება, ექსტრაქცია, დეგაზირება და სონოქიმიური რეაქციები.
იპოვეთ თქვენი დანიშნულება ქვემოთ მოცემულ ცხრილში, დააჭირეთ ბმულს და გადადით პირდაპირ თქვენთვის საინტერესო პროცესზე! შეისწავლეთ, თუ როგორ აუმჯობესებს ულტრაბგერითი დამუშავება პროცესს და მის ეფექტურობას.
| დანიშნულება | საუკეთესოა |
|---|---|
| ჰომოგენიზაცია | ერთგვაროვანი სუსპენზიების, ემულსიების და სითხის ნარევების შექმნა |
| დისპერგირება და დეაგლომერაცია | ნაწილაკების აგლომერატების დაშლა და მყარი ნივთიერებების თანაბრად განაწილება სითხეებში |
| ემულსიფიცირება | სტაბილური მიკრო- და ნანო-ემულსიების წარმოება წვრილი წვეთების ზომებით |
| სველი დაფქვა | ნაწილაკების მიკრონიზაცია და ნანო-ზომის მიღება სითხის სუსპენზიებში |
| უჯრედული დეზინტეგრაცია და ლიზისი | ძუძუმწოვრების, მცენარეული, ბაქტერიული, წყალმცენარეებისა და საფუარის უჯრედების დესტრუქცია, როგორც ანალიზამდელი ნიმუშის მომზადების ეტაპი. |
| ექსტრაქცია | ბიოაქტიური კომპონენტების, ზეთების, ცილების და ბუნებრივი ექსტრაქტების მიღება |
| სონოქიმია | ქიმიური რეაქციების დაჩქარება და პროცესის ეფექტურობის გაუმჯობესება |
| ბიოდიზელის წარმოება | ტრანსესტერიფიკაციის გააქტიურება და რეაქციის დროის შემცირება |
| დეგაზირება და ქაფის მოცილება | გახსნილი აირებისა და ჩათრეული ჰაერის მოცილება სითხეებიდან |
| მავთულებისა და პროფილების ინლაინ-გასუფთავება | მავთულების, სადენების, ლენტების, მილების და პროფილების ინლაინ-გასუფთავება |
| აკუსტიკური კავიტაცია | ულტრაბგერითი დამუშავების საფუძვლად არსებული ფიზიკური პრინციპის გაგება |
გაქვთ კონკრეტული დანიშნულება ან მოცულობა?
დაუკავშირდით ჩვენს აპლიკაციის ინჟინრებს უფასო პროცესის კონსულტაციისთვის ან მოითხოვეთ დემონსტრაცია.
UIP1000hdT არის 1000 ვატიანი მძლავრი ულტრაბგერითი დამამუშავებელი ჰომოგენიზაციის, დაფქვისა და ექსტრაქციისთვის.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზაცია
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები ამცირებენ სითხეში მცირე ნაწილაკების ზომას ერთგვაროვნებისა და დისპერსიის სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად. ნაწილაკები (დისპერსიული ფაზა) შეიძლება იყოს მყარი ნივთიერებები ან სითხის წვეთები, რომლებიც შეწონილ მდგომარეობაშია თხევად ფაზაში. ულტრაბგერითი ჰომოგენიზაცია ძალიან ეფექტურია რბილი და მყარი ნაწილაკების ზომის შესამცირებლად. Hielscher აწარმოებს ულტრაბგერით დამამუშავებლებს ნებისმიერი მოცულობის სითხის ჰომოგენიზაციისთვის და პარტიული ან ნაკადში დამუშავებისთვის. ლაბორატორიული ულტრაბგერითი მოწყობილობები შეიძლება გამოიყენებოდეს 1,5mL-დან დაახლოებით 4L-მდე მოცულობებისთვის. ულტრაბგერით სამრეწველო მოწყობილობებს შეუძლიათ დაამუშაონ პარტიები 0,5-დან დაახლოებით 2000L-მდე ან უზრუნველყონ მოცულობითი ხარჯი საათში 0,1L-დან 20 კუბურ მეტრამდე პროცესის შემუშავებისა და კომერციული წარმოებისას.
აღმოაჩინეთ ულტრაბგერითი ჰომოგენიზაციის სიძლიერე!
ულტრაბგერითი დისპერგირება და დეაგლომერაცია
მყარი ნივთიერებების დისპერგირება და დეაგლომერაცია სითხეებში ზონდური ტიპის ულტრაბგერითი დამამუშავებლების მნიშვნელოვანი გამოყენების სფეროა. ულტრაბგერითი / აკუსტიკური კავიტაცია ქმნის ძლიერ ძვრის ძალებს, რომლებიც შლიან ნაწილაკების აგლომერატებს ცალკეულ დისპერგირებულ ნაწილაკებად. ფხვნილების სითხეებში შერევა გავრცელებული ეტაპია სხვადასხვა პროდუქტის, როგორიცაა საღებავები, ლაქები, კოსმეტიკური პროდუქტები, საკვები და სასმელები ან საპრიალებელი საშუალებები, შემადგენლობის მომზადებისას. ცალკეული ნაწილაკები ერთმანეთთან შეკავშირებულია სხვადასხვა ფიზიკური და ქიმიური ბუნების მიზიდულობის ძალებით, მათ შორის ვან-დერ-ვაალსის ძალებით და სითხის ზედაპირული დაჭიმულობით. ულტრაბგერითი დამუშავება გადალახავს ამ მიზიდულობის ძალებს, რათა ნაწილაკები დეაგლომერირდეს და დისპერგირდეს თხევად გარემოში. სითხეებში ფხვნილების დისპერგირებისა და დეაგლომერაციისთვის მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი დამუშავება საინტერესო ალტერნატივაა მაღალი წნევის ჰომოგენიზატორების, მაღალი ძვრის შემრევების, მძივებიანი წისქვილებისა და როტორ-სტატორული შემრევებისთვის.
მიიღეთ სიღრმისეული ინფორმაცია ულტრაბგერითი დისპერგირებისა და დეაგლომერაციის შესახებ!
ულტრაბგერითი ემულსიფიცირება
შუალედური და სამომხმარებლო პროდუქტების ფართო სპექტრი, როგორიცაა კოსმეტიკა და კანის ლოსიონები, ფარმაცევტული მალამოები, ლაქები, საღებავები, საპოხი მასალები და საწვავი, სრულად ან ნაწილობრივ ემულსიებზეა დაფუძნებული. ემულსიები არის ორი ან მეტი ურთიერთშეურევადი თხევადი ფაზის დისპერსიები. მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერა უზრუნველყოფს საკმარისად ძლიერ ძვრის ძალებს, რათა თხევადი ფაზა (დისპერსიული ფაზა) მცირე წვეთების სახით განაწილდეს მეორე ფაზაში (უწყვეტი ფაზა). დისპერგირების ზონაში კავიტაციური ბუშტების ჩაქცევა იწვევს ინტენსიურ დარტყმით ტალღებს გარემომცველ სითხეში და შედეგად წარმოიქმნება სითხის მაღალსიჩქარიანი ჭავლები (ძლიერი ძვრა). ულტრაბგერითი დამუშავება შეიძლება ზუსტად მოერგოს ემულსიის წვეთების სასურველ ზომას, რაც მიკროემულსიებისა და ნანოემულსიების საიმედო წარმოების საშუალებას იძლევა.
გადადით აქ, რათა მეტი იცოდეთ ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის შესახებ!
ულტრაბგერითი სველი დაფქვა და დაქუცმაცება
ულტრაბგერითი დამუშავება ნაწილაკების სველი დაფქვისა და მიკროდაქუცმაცების ეფექტური საშუალებაა. ულტრაბგერას მრავალი უპირატესობა აქვს, განსაკუთრებით ძალიან წვრილნაწილაკოვანი სუსპენზიების წარმოებისას. ის აღემატება ნაწილაკების ზომის შემცირების ტრადიციულ მოწყობილობებს, როგორიცაა კოლოიდური წისქვილები (მაგ. ბურთულიანი წისქვილები, მძივებიანი წისქვილები), დისკური წისქვილები ან ჭავლური წისქვილები. ულტრაბგერითი დამუშავებით შესაძლებელია მაღალი კონცენტრაციისა და მაღალი სიბლანტის სუსპენზიების დამუშავება – შესაბამისად, მცირდება დასამუშავებელი მოცულობა. რა თქმა უნდა, ულტრაბგერითი დაფქვა შესაფერისია მიკრონული და ნანოზომის მასალების დამუშავებისთვის, როგორიცაა კერამიკა, პიგმენტები, ბარიუმის სულფატი, კალციუმის კარბონატი ან ლითონების ოქსიდები. განსაკუთრებით ნანომასალების შემთხვევაში ულტრაბგერითი დამუშავება გამოირჩევა ეფექტურობით, რადგან მისი მძლავრი ძვრის ძალები ქმნიან თანაბრად მცირე ზომის ნანონაწილაკებს.
გაეცანით მეტ ინფორმაციას ულტრაბგერითი სველი დაფქვისა და მიკროდაქუცმაცების შესახებ!
ულტრაბგერითი უჯრედული დეზინტეგრაცია და ლიზისი
ულტრაბგერით დამუშავებას შეუძლია ბოჭკოვანი, ცელულოზური მასალის წვრილ ნაწილაკებად დაშლა და უჯრედული სტრუქტურის კედლების დარღვევა. შედეგად სითხეში გამოიყოფა მეტი უჯრედშიდა მასალა, როგორიცაა სახამებელი ან შაქარი. ეს ეფექტი შეიძლება გამოყენებულ იქნეს ფერმენტაციისთვის, დაშლისა და ორგანული ნივთიერებების სხვა გარდაქმნის პროცესებისთვის. დაფქვისა და დაქუცმაცების შემდეგ ულტრაბგერითი დამუშავება მეტ უჯრედშიდა მასალას, მაგალითად სახამებელს, ასევე უჯრედის კედლის ნამსხვრევებს ხელმისაწვდომს ხდის იმ ფერმენტებისთვის, რომლებიც სახამებელს შაქრებად გარდაქმნიან. ის ასევე ზრდის ზედაპირის ფართობს, რომელიც ფერმენტების ზემოქმედებას ექვემდებარება გათხევადების ან გაშაქრების დროს. ეს, როგორც წესი, ზრდის საფუარის ფერმენტაციისა და სხვა გარდაქმნის პროცესების სიჩქარესა და გამოსავლიანობას, მაგალითად, ხელს უწყობს ბიომასიდან ეთანოლის წარმოების ზრდას.
გადადით აქ, რათა მეტი იცოდეთ უჯრედული სტრუქტურების ულტრაბგერითი დეზინტეგრაციის შესახებ!
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ბოტანიკური მასალებიდან
უჯრედებსა და სუბუჯრედულ ნაწილაკებში არსებული ბიოაქტიური ნაერთების ექსტრაქცია მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერის ფართოდ გავრცელებული გამოყენების სფეროა. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამოიყენება მცენარეებისა და სოკოების უჯრედული მატრიციდან მეორადი მეტაბოლიტების (მაგ., პოლიფენოლების), პოლისაქარიდების, ცილების, ეთერზეთებისა და სხვა აქტიური ინგრედიენტების გამოსაყოფად. ულტრაბგერითი დამუშავება შესაფერისია ორგანული ნაერთების წყლითა და გამხსნელებით ექსტრაქციისთვის და მნიშვნელოვნად ზრდის მცენარეებიდან ან თესლებიდან მცენარეული ნივთიერებების ექსტრაქციის გამოსავლიანობას. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამოიყენება ფარმაცევტული პროდუქტების, ნუტრაცევტიკების / საკვები დანამატების, სურნელოვანი ნივთიერებებისა და ბიოლოგიური დანამატების წარმოებისთვის. ულტრაბგერა ეკოლოგიურად სუფთა ექსტრაქციის მეთოდია, რომელიც ასევე გამოიყენება ბიორეფინერიებში ბიოაქტიური კომპონენტების ექსტრაქციისთვის, მაგალითად, სამრეწველო პროცესებში წარმოქმნილი გამოუყენებელი თანაპროდუქტების ნაკადებიდან ღირებული ნაერთების გამოსაყოფად. ულტრაბგერითი დამუშავება მაღალეფექტური ტექნოლოგიაა მცენარეული ნივთიერებების ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ და საწარმოო მასშტაბებზე.
გადადით აქ, რათა შეისწავლოთ ულტრაბგერითი ექსტრაქციის უპირატესობები!
ულტრაბგერის სონოქიმიური გამოყენება
სონოქიმია არის ულტრაბგერის გამოყენება ქიმიურ რეაქციებსა და პროცესებში. მექანიზმი, რომელიც იწვევს სონოქიმიურ ეფექტებს სითხეებში, არის აკუსტიკური კავიტაციის ფენომენი. სონოქიმიური ეფექტები ქიმიურ რეაქციებსა და პროცესებში მოიცავს რეაქციის სიჩქარის ან გამოსავლიანობის ზრდას, ენერგიის უფრო ეფექტურ გამოყენებას, ფაზური გადატანის კატალიზატორების წარმადობის გაუმჯობესებას, ლითონებისა და მყარი ნივთიერებების აქტივაციას ან რეაგენტების ან კატალიზატორების რეაქციისუნარიანობის ზრდას.
გაეცანით ულტრაბგერის სონოქიმიურ ეფექტებს!
(ნარჩენი) ზეთის ულტრაბგერითი ტრანსესტერიფიკაცია ბიოდიზელში
ულტრაბგერითი დამუშავება ზრდის ქიმიური რეაქციის სიჩქარესა და გამოსავლიანობას მცენარეული ზეთებისა და ცხოველური ცხიმების ბიოდიზელში ტრანსესტერიფიკაციის დროს. ეს საშუალებას იძლევა, წარმოება შეიცვალოს პარტიული დამუშავებიდან უწყვეტი ნაკადის დამუშავებაზე და ამცირებს ინვესტიციურ და საექსპლუატაციო ხარჯებს. ულტრაბგერითი ბიოდიზელის წარმოების ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობაა ნარჩენი ზეთების გამოყენება, როგორიცაა გამოყენებული სამზარეულო ზეთები და სხვა დაბალი ხარისხის ზეთის წყაროები. ულტრაბგერით ტრანსესტერიფიკაციას შეუძლია კიდეც დაბალი ხარისხის საკვები მასალა გადააქციოს მაღალი ხარისხის ბიოდიზელში (ცხიმოვანი მჟავის მეთილის ეთერი / FAME). ბიოდიზელის წარმოება მცენარეული ზეთების ან ცხოველური ცხიმებისგან მოიცავს ცხიმოვანი მჟავების ფუძით კატალიზებულ ტრანსესტერიფიკაციას მეთანოლთან ან ეთანოლთან შესაბამისი მეთილის ან ეთილის ეთერების მისაღებად. ულტრაბგერით დამუშავებას შეუძლია მიაღწიოს ბიოდიზელის გამოსავლიანობას 99%-ზე მეტს. ულტრაბგერა მნიშვნელოვნად ამცირებს დამუშავების დროსა და სეპარაციის დროს.
დააწკაპუნეთ აქ, რათა მეტი წაიკითხოთ ზეთის ბიოდიზელში ულტრაბგერითი თანადგომით ტრანსესტერიფიკაციის შესახებ!
სითხეების ულტრაბგერითი დეგაზირება, დეაერაცია და დეფოამირება
სითხეების დეგაზირება არის პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი გამოყენება. ულტრაბგერითი რხევები და კავიტაცია იწვევს სითხეში გახსნილი გაზების კოალესცენციას. როგორც კი წვრილი გაზის ბუშტუკები კოალესცირდება, ისინი ამით ქმნიან უფრო დიდ ბუშტუკებს, რომლებიც სწრაფად ამოდის სითხის ზედაპირზე, საიდანაც ისინი შეიძლება მოცილდეს. შესაბამისად, ულტრაბგერითი დეგაზირებას და დეაერაციას შეუძლია შეამციროს გახსნილი გაზის დონე ბუნებრივი წონასწორული დონის ქვემოთ.
დააწკაპუნეთ აქ, რათა მეტი წაიკითხოთ სითხეების ულტრაბგერითი დეგაზირების შესახებ!
ულტრაბგერითი მავთულის, სადენისა და ლენტის გასუფთავება
ულტრაბგერითი გასუფთავება არის ეკოლოგიურად სუფთა ალტერნატივა უწყვეტი მასალების, როგორიცაა მავთული და სადენი, ლენტი ან მილები, გასუფთავებისთვის. მძლავრი ულტრაბგერითი კავიტაციის ეფექტი აცილებს საპოხი მასალის ნარჩენებს, როგორიცაა ზეთი ან ცხიმი, საპნები, სტეარატები ან მტვერი მასალის ზედაპირიდან. Hielscher Ultrasonics სთავაზობს სხვადასხვა ულტრაბგერით სისტემებს უწყვეტი პროფილების ინლაინ გასუფთავებისთვის.
დააწკაპუნეთ აქ მეტი ინფორმაციისთვის უწყვეტი პროფილების ულტრაბგერითი გასუფთავების შესახებ!
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით!
რა ხდის ულტრაბგერით დამუშავებას უპირატეს დამუშავების მეთოდს?
ულტრაბგერითი დამუშავება, ანუ მაღალი სიხშირის ბგერითი ტალღების გამოყენება სითხეების აღრევისთვის, არის ეფექტური დამუშავების მეთოდი მრავალი მიზეზის გამო. აქ მოცემულია რამდენიმე მიზეზი, თუ რატომ არის ულტრაბგერითი დამუშავება მაღალი ინტენსივობითა და დაახლოებით 20kHz დაბალი სიხშირით განსაკუთრებით ეფექტური და ხელსაყრელი სითხეებისა და სლაფების დამუშავებისთვის:
- კავიტაცია: ულტრაბგერითი დამუშავების ერთ-ერთი მთავარი მექანიზმია წვრილი ბუშტუკების შექმნა და ჩამოშლა, ფენომენი, რომელსაც კავიტაცია ეწოდება. 20kHz-ზე, ბგერითი ტალღები ზუსტად იმ სიხშირეზეა, რომ ეფექტურად შექმნას და ჩამოშალოს ბუშტუკები. ამ ბუშტუკების ჩამოშლა წარმოქმნის მაღალი ენერგიის მქონე შოკ-ტალღებს, რომლებსაც შეუძლიათ დაშალონ ნაწილაკები და დაარღვიონ უჯრედები ულტრაბგერით დამუშავებულ სითხეში.
- ოსცილაცია და რხევა: გენერირებული აკუსტიკური კავიტაციის გარდა, ულტრაბგერითი პრობის ოსცილაცია ქმნის დამატებით აღრევასა და შერევას სითხეში, რითაც ხელს უწყობს მასათა გადატანას და/ან დეგაზირებას.
- შეღწევადობა: 20kHz-ზე ბგერით ტალღებს აქვთ შედარებით გრძელი ტალღის სიგრძე, რაც მათ საშუალებას აძლევს სიღრმისეულად შეაღწიონ სითხეებში. ულტრაბგერითი კავიტაცია არის ლოკალიზებული ფენომენი, რომელიც ვლინდება ულტრაბგერითი პრობის გარშემო. პრობთან მანძილის მატებასთან ერთად, კავიტაციის ინტენსივობა მცირდება. თუმცა, 20kHz-ზე ულტრაბგერით დამუშავებას შეუძლია ეფექტურად დაამუშაოს სითხის უფრო დიდი მოცულობები, უფრო მაღალი სიხშირის ულტრაბგერით დამუშავებასთან შედარებით, რომელსაც აქვს უფრო მოკლე ტალღის სიგრძეები და შესაძლოა უფრო შეზღუდული ჰქონდეს შეღწევადობის სიღრმე.
- დაბალი ენერგომოხმარება: ულტრაბგერითი დამუშავება შესაძლებელია შედარებით დაბალი ენერგომოხმარებით, სხვა დამუშავების მეთოდებთან შედარებით, როგორიცაა მაღალი წნევის ჰომოგენიზაცია ან მექანიკური მორევა. ეს მას ხდის სითხეების დამუშავების უფრო ენერგოეფექტურ და ეკონომიურ მეთოდს.
- ლინეარული მასშტაბირებადობა: ულტრაბგერითი პროცესები შეიძლება სრულად ლინეარულად მასშტაბირდეს უფრო დიდ ან მცირე მოცულობებზე. ეს წარმოებაში პროცესის ადაპტაციას ხდის საიმედოს, რადგან პროდუქტის ხარისხი შეიძლება უწყვეტად სტაბილურად შენარჩუნდეს.
- პარტიული და ინლაინ ნაკადი: ულტრაბგერითი დამუშავება შესაძლებელია განხორციელდეს როგორც პარტიულად, ისე უწყვეტი ინლაინ პროცესების სახით. პარტიების ულტრაბგერითი დამუშავებისთვის, ულტრაბგერითი პრობი ჩაისმება ღია ჭურჭელში ან დახურულ პარტიულ რეაქტორში. უწყვეტი ნაკადის ულტრაბგერითი დამუშავებისთვის, ინსტალირდება ულტრაბგერითი ნაკადის კამერა. სითხე გადის სონოტროდთან (ულტრაბგერითად ვიბრირებად ღეროსთან) ერთჯერადად ან რეცირკულაციით და ძალიან ერთგვაროვნად და ეფექტურად ექვემდებარება ულტრაბგერით ტალღებს.
საერთო ჯამში, კავიტაციის ინტენსიური ძალები, დაბალი ენერგომოხმარება და პროცესის მასშტაბირებადობა დაბალსიხშირიან, მაღალსიმძლავრე ულტრაბგერით დამუშავებას სითხეების დამუშავების ეფექტურ მეთოდს ხდის.
ულტრაბგერითი დამუშავების სამუშაო პრინციპი და გამოყენება
ულტრაბგერითი დამუშავება არის კომერციული დამუშავების ტექნოლოგია, რომელიც მრავალმა ინდუსტრიამ მიიღო მასშტაბური წარმოებისთვის. მაღალი საიმედოობა და მასშტაბირებადობა, ასევე დაბალი მომსახურების ხარჯები და მაღალი ენერგოეფექტურობა ულტრაბგერით პროცესორებს ტრადიციული სითხეების დამუშავების აპარატურის კარგ ალტერნატივად აქცევს. ულტრაბგერა გთავაზობთ დამატებით საინტერესო შესაძლებლობებს: კავიტაცია – ფუნდამენტური ულტრაბგერითი ეფექტი – იძლევა უნიკალურ შედეგებს ბიოლოგიურ, ქიმიურ და ფიზიკურ პროცესებში. მაგალითად, ულტრაბგერითი დისპერსია და ემულსიფიკაცია მარტივად ქმნის სტაბილურ ნანოზომიერ ფორმულაციებს. ასევე ბოტანიკური ექსტრაქციის სფეროში, ულტრაბგერა არის არათერმული ტექნიკა ბიოაქტიური ნაერთების იზოლაციისთვის.
მაშინ როცა დაბალი ინტენსივობის ან მაღალი სიხშირის ულტრაბგერა ძირითადად გამოიყენება ანალიზისთვის, არადესტრუქციული კონტროლისა და ვიზუალიზაციისთვის, მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერა გამოიყენება სითხეებისა და პასტების დამუშავებისთვის, სადაც ინტენსიური ულტრაბგერითი ტალღები გამოიყენება შერევის, ემულსიფიკაციის, დისპერგიისა და დეაგლომერაციის, უჯრედული დეზინტეგრაციის ან ფერმენტული დეაქტივაციისთვის. როდესაც სითხეები მაღალი ინტენსივობით ულტრაბგერითი დამუშავების ქვეშ იმყოფება, ბგერითი ტალღები ვრცელდება სითხის გარემოში. ეს იწვევს მონაცვლეობით მაღალი წნევის (კომპრესია) და დაბალი წნევის (რარეფაქცია) ციკლებს, რომელთა სიხშირე დამოკიდებულია სიხშირეზე. დაბალი წნევის ციკლის დროს, მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღები ქმნიან მცირე ვაკუუმის ბუშტუკებს ან სიცარიელეებს სითხეში. როდესაც ბუშტუკები აღწევენ ისეთ მოცულობას, რომელიც მათ უკვე აღარ შეუძლიათ ენერგიის შთანთქმა, ისინი ძალადობრივად იმსხვრევიან მაღალი წნევის ციკლის დროს. ეს ფენომენი ცნობილია როგორც კავიტაცია. იმპლოზიის დროს ადგილობრივად მიიღწევა ძალიან მაღალი ტემპერატურა (დაახლოებით 5 000K) და წნევა (დაახლოებით 2 000atm). კავიტაციის ბუშტუკის იმპლოზია ასევე იწვევს სითხის ნაკადებს, რომელთა სიჩქარე აღწევს 280 მეტრს წამში.
ულტრაბგერითი კავიტაცია სითხეებში შეიძლება გამოიწვიოს სწრაფი და სრული დეგაზირება; დაიწყოს სხვადასხვა ქიმიური რეაქციები თავისუფალი ქიმიური იონების (რადიკალების) გენერირებით; გააჩქაროს ქიმიური რეაქციები რეაგენტების შერევის ხელშეწყობით; გააუმჯობესოს პოლიმერიზაციისა და დეპოლიმერიზაციის რეაქციები აგრეგატების დისპერგიით ან პოლიმერულ ჯაჭვებში ქიმიური ბმების მუდმივად გაწყვეტით; გაზარდოს ემულსიფიკაციის სიჩქარეები; გააუმჯობესოს დიფუზიის სიჩქარეები; წარმოქმნას მაღალკონცენტრირებული ემულსიები ან მიკრონული ან ნანო-ზომის მასალების ერთგვაროვანი დისპერსიები; დაეხმაროს ნივთიერებების, როგორიცაა ფერმენტები, ამოღებას ცხოველური, მცენარეული, საფუარის ან ბაქტერიული უჯრედებიდან; მოაშოროს ვირუსები ინფიცირებული ქსოვილიდან; და ბოლოს, შეამციროს და დაშალოს მგრძნობიარე ნაწილაკები, მათ შორის მიკროორგანიზმები. (იხ. Kuldiloke 2002)
მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერა იწვევს ძალადობრივ რხევებს დაბალი სიბლანტის სითხეებში, რაც შეიძლება გამოიყენოს მასალების დისპერგიისთვის სითხეებში. (იხ. Ensminger, 1988) სითხე/მყარი ან გაზი/მყარი საზღვრებზე, კავიტაციის ბუშტუკების ასიმეტრიული იმპლოზია შეიძლება გამოიწვიოს ექსტრემალური ტურბულენტობა, რომელიც ამცირებს დიფუზიის საზღვარ ფენას, ზრდის კონვექციურ მასათა გადატანას და მნიშვნელოვნად აჩქარებს დიფუზიას სისტემებში, სადაც ჩვეულებრივი შერევა შეუძლებელია. (იხ. Nyborg, 1965)
ხშირად დასმული კითხვები სონიკატორების შესახებ ლაბორატორიის, მაგიდის და სამრეწველო გამოყენებისთვის
არის თუ არა Hielscher-ის ულტრაბგერითი პროცესორები შექმნილი მძიმე სამრეწველო გამოყენებისთვის?
დიახ. Hielscher-ის სამრეწველო ულტრაბგერითი მოწყობილობები ცალსახად შექმნილია მძიმე სამრეწველო გარემოში მაღალი დატვირთვით უწყვეტი მუშაობისთვის. 500 ვატიდან 16 კილოვატამდე ერთეულზე სიმძლავრის მაჩვენებლებით, ისინი შექმნილია ისეთი მასშტაბური წარმოების პროცესების მკაცრი მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, რისი მართვაც ლაბორატორიულ მოწყობილობებს არ შეუძლიათ.
რამდენად გამძლეა Hielscher-ის სონიკატორები მკაცრ პირობებში?
Hielscher-ის სონიკატორები შექმნილია გამორჩეული გამძლეობისთვის. UIP სერიის ყოველი კომპონენტი ზედმიწევნითაა დაპროექტებული და ტესტირებული გრძელვადიანი მუშაობისთვის. მსოფლიოს სხვადასხვა ქვეყანაში რეალურ საექსპლუატაციო პირობებში ეს სისტემები ჩვეულებრივ უძლებენ ღია ცის ქვეშ მუშაობას, მტვრიანი ჰაერისა და შესხურებული სითხეების ზემოქმედებას და უხეშ მოპყრობას ფუნქციონირების გაუარესების გარეშე.
შესაძლებელია თუ არა Hielscher-ის მოწყობილობებზე იმედის დადება უწყვეტი, 24/7 მუშაობისთვის?
აბსოლუტურად. სანდოობა არის Hielscher-ის სამრეწველო ხარისხის დიზაინის მთავარი საყრდენი. მათი ულტრაბგერითი პროცესორები სპეციფიკურად არის აგებული მძიმე გარემოში უწყვეტი მუშაობისთვის, რაც უზრუნველყოფს მუდმივ დამუშავების ხარისხს და მინიმალურ შეფერხებებს თქვენს წარმოების ხაზზე. ეს სანდოობა კრიტიკულია, როდესაც დამუშავების მოცულობები იზრდება და საოპერაციო ხარჯები მნიშვნელოვანია.
რა ხდის Hielscher-ის ულტრაბგერით მოწყობილობებს შესაფერისს მძიმე სამრეწველო გარემოსთვის?
Hielscher-ის მოწყობილობები გამოირჩევა მძიმე პირობებში, რადგან ისინი აერთიანებენ მაღალ სიმძლავრეს, მყარ კონსტრუქციასა და გამორჩეულ ენერგოეფექტურობას. მათი სამრეწველო პროცესორები ინარჩუნებენ 85%-ზე მეტ ეფექტურობას, რაც არა მხოლოდ ამცირებს ელექტროენერგიის ხარჯებს, არამედ უზრუნველყოფს სტაბილურ მექანიკურ სიმძლავრეს მძიმე დატვირთვის პირობებშიც კი. ეს მათ იდეალურს ხდის სითხეების დამუშავების ისეთი რთული ამოცანებისთვის, როგორიცაა ბიოდიზელის წარმოება, პიგმენტების დაფქვა და ნანომასალების ფორმულირება.
გთავაზობენ თუ არა Hielscher-ის სამრეწველო ულტრაბგერითი დამუშავებლები ხანგრძლივ ექსპლუატაციას?
დიახ, ხანგრძლივობა Hielscher-ის ფუნდამენტური საპროექტო პრინციპია. რადგან ყოველი კომპონენტი მკაცრად ტესტირდება გრძელვადიანი ეფექტურობისთვის, ეს სისტემები შექმნილია წლების განმავლობაში უწყვეტი გამოყენებისთვის. მათი მაღალი ენერგოგარდაქმნის ეფექტურობისა და მყარი კონსტრუქციის გათვალისწინებით, Hielscher-ის პროცესორები უზრუნველყოფენ საიმედო, ხანგრძლივ მუშაობას ყველაზე ინტენსიურ სამრეწველო პირობებშიც კი.
როგორ უზრუნველყოფს Hielscher მოწყობილობების საიმედოობას ლაბორატორიული მასშტაბიდან საწარმოო მასშტაბზე გადასვლისას?
Hielscher უზრუნველყოფს მასშტაბირებადობას სამრეწველო აგრეგატების კლასტერების შეთავაზებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ გაზრდილ რეზერვირებასა და მოცულობის ადაპტირებადობას. მრავალი მაღალსიმძლავრე პროცესორის (მაგ., 6xUIP10000 კლასტერები) გამოყენებით, საწარმოებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ საიმედო, უწყვეტი მუშაობა უზარმაზარი მოცულობების (საათში 50 კუბურ მეტრამდე) დამუშავებისას, ცალკეული კომპონენტების გადატვირთვის გარეშე. ეს მოდულური, მძიმე სამუშაოებისთვის განკუთვნილი მიდგომა იძლევა როგორც სანდოობის, ისე პროცესის მუდმივობის გარანტიას მასშტაბურ დამუშავებაში.
ლიტერატურა
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- 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.
- Ensminger, D. E. (1988): Acoustic and electroacoustic methods of dewatering and drying, in: Drying Tech. 6, 473 (1988).
- Kuldiloke, J. (2002): Effect of Ultrasound, Temperature and Pressure Treatments on Enzyme Activity an Quality Indicators of Fruit and Vegetable Juices; Ph.D. Thesis at Technische Universität Berlin (2002).
- Nyborg, W.L. (1965): Acoustic Streaming, Vol. 2B, Academic Press, New York (1965).
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალეფექტურ ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან სამრეწველო ზომამდე.




