액체 처리를위한 초음파기 및 프로브

Hielscher 초음파는 실험실 샘플, 파일럿 스케일 처리 또는 본격적인 생산에 사용됩니다. 여기에는 수 마이크로 리터에서 시간당 수백 입방 미터에 이르는 모든 액체 부피의 초음파를위한 초음파 처리기 및 프로브가 포함됩니다. Hielscher 초음파는 연구 및 산업을위한 고성능 초음파 발생기 및 관련 고강도 초음파 장비를 공급합니다.

초음파 캐비테이션으로 액체를 처리해야 하는 요구 사항은 작은 바이알의 조직 샘플, 통조림 페인트 샘플, 반응기 배치 또는 연속 재료 흐름 등 다양한 크기로 제공됩니다. Hielscher는 모든 액체 부피에 대한 초음파 장치를 제공합니다. 예를 들어, UP100H는 최대 500mL의 소형 핸드 헬드 프로브 형 초음파 발생기입니다. 400 와트의 강력한 초음파 발생기 UP400St는 최대 2000mL의 강력한 실험실 균질화기입니다. 또한 산업용 등급 UIP1000hdT를 통해 응용 프로그램 개발 및 소규모 생산을위한 강력한 초음파 프로브 형 믹서를 제공합니다. 더 큰 생산 목표를 위해 Hielscher는 4000 와트, 6000 와트, 10kW 및 16kW 초음파 발생기를 제공합니다. 아래 표에는 모든 표준 실험실 및 산업용 초음파 장치가 나열되어 있습니다.

실험실 초음파 균질화기

산업용 초음파 발생기

초음파 공정 및 응용 분야

초음파 블렌딩

탱크 교반기는 유사한 점도의 쉽게 혼합될 수 있는 액체를 혼합할 수 있지만, 점도가 다르거나 점성이 더 높은 액체는 빠르고 완전한 혼합을 위해 높은 기계적 전단이 필요할 수 있습니다. 당사의 초음파 장치는 두 개 이상의 액체를 인라인으로 쉽게 혼합할 수 있습니다. 이를 위해 액체는 초음파 플로우 셀 반응기 직전에 결합됩니다. 블렌딩에 대해 자세히 알아보세요!

초음파 균질화

Hielscher 초음파 균질화기는 분말 / 액체 또는 액체 / 액체 제형을 처리 할 때 작고 균일 한 소구 또는 입자 크기를 달성하는 데 매우 효과적입니다. 초음파에 의해 생성 된 높은 유압 전단력은 응집체, 액적 및 세포 조직을 더 작은 조각으로 분해하고 균일 한 미세한 크기의 제품을 생산합니다. 당사의 균질화기 제품군은 실험실 바이알에서 대량 생산 크기에 이르기까지 모든 처리량을 포괄합니다. 균질화에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 응집 제거

Hielscher 초음파 균질화기는 기존의 교반기 및 고 전단 믹서가 깨뜨릴 수없는 액체의 분말 응집체를 파괴합니다. 높은 캐비테이션 전단은 응집된 입자를 분산시키고 균질화하여 더 높은 비표면적을 생성합니다. Hielscher 초음파 균질화기는 인라인 또는 배치로 쉽게 통합 할 수 있습니다. 응집 제거에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 분산

거의 모든 제품에 대해 입자 표면적을 확대하고 균일한 분포를 달성하기 위해 입자를 다른 입자와 분리하는 것이 중요합니다. 분산조차도 초음파로 쉽게 달성 할 수 있습니다. Hielscher 초음파기는 미크론 및 나노 범위의 미세한 분산 생산에 널리 사용됩니다. 분산에 대해 자세히 알아보세요!

초음파 유화

비혼화성 액체를 에멀젼에 혼합할 때 액적 크기와 분포는 에멀젼의 안정성에 대한 핵심 요소입니다. 초음파는 매우 미세한 크기의 액적과 좁은 크기 분포를 생성할 수 있습니다. 대부분의 경우, 당사의 초음파 믹서는 배치 또는 인라인으로 에멀젼을 준비할 때 서브미크론 방울을 얻을 수 있습니다. 고압 균질화기와 달리 당사의 초음파 장치에서 생성되는 고전단은 중유(HFO)와 같은 고점도 액체도 유화합니다. 일부 제형은 유화제 또는 안정제를 첨가해야 할 수 있습니다. 이 경우 초음파는 유화제를 균일하게 혼합하는 데 도움이됩니다. 유화에 대해 자세히 알아보세요!

초음파 용해

초음파 균질화기는 소금, 설탕, 시럽, 수지 및 폴리머와 같은 다양한 물질의 용해를 위한 효율적이고 신뢰할 수 있는 수단입니다. 초음파 캐비테이션에 의해 생성된 고속 액체 제트는 경계층에서 질량 전달을 증가시킵니다. 그 결과 입자 또는 고점도 액체가 더 빠르고 완벽하게 용해되고 침출됩니다. 초음파 용해에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 입자 크기 감소

Hielscher 초음파 프로세서는 안료, 금속 산화물 또는 결정과 같은 다양한 물질의 응집체, 응집체 및 1 차 입자를 파괴 할 수 있습니다. 초음파는 배치 간의 변동이 거의 또는 전혀 없이 매우 균일하고 좁은 입자 크기 분포를 달성할 수 있습니다. 초음파 밀링은 500 미크론 미만에서 서브 미크론 및 나노 크기 범위에서 가장 효율적입니다. 우리의 초음파 반응기는 높은 고형물, 부하 및 높은 슬러리 점도를 처리 할 수 있습니다. 최종 입자 크기는 제품의 경도에 따라 달라집니다. 입자 크기 감소에 대해 자세히 알아보십시오!

더 많은 초음파 공정

초음파 입자 표면 청소

분말 입자의 표면은 주변 액체와의 상호 작용에 대한 핵심 요소입니다. 그것은 용해, 화학 반응 또는 촉매 활동이 일어나는 고체/액체 위상 경계에 있습니다. 초음파 균질화는 균일한 응집 제거 및 입자 크기 감소를 통해 입자 표면이 액상에 노출되는 것을 증가시킵니다. 촉매 및 화학 반응 중에 입자 표면은 잔류물 증착, 경계층 형성, 산화물 층 및 오염에 의해 차단될 수 있습니다. 초음파 캐비테이션은 고속 액체 제트, 높은 유압 전단 및 입자 간 충돌을 일으켜 입자 표면 청소를 유발합니다. Hielscher 초음파 장치는 액체의 입자에서 오염을 제거하기 위해 배치 또는 인라인으로 사용할 수 있습니다.

초음파 교반

탱크의 초음파 교반 및 교반에는 특히 점도와 부피를 늘리기 위해 신뢰할 수 있는 장비가 필요합니다. 패들 믹서 또는 로터-스테이터 믹서와 같은 기존의 탱크 교반기는 점도 및 확장성을 포함한 다양한 요인에 의해 제한됩니다. 따라서 탱크의 고출력 초음파 교반은 더 높은 처리량, 시간 절약, 더 낮은 운영 비용, 안전한 작동(움직이는 부품 없음) 및 간단한 유지 보수로 인해 혼합 공정에 적합한 선택입니다. 초음파 탱크 교반기에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 수분 공급

안료, 증점제 또는 껌과 같은 건조 분말을 액체와 혼합할 때 분말 입자는 응집체, 덩어리 또는 소위 “물고기 눈” (건조 파우더 코어가 있는 부분 수화 파우더). 교반기와 교반기는 이러한 응집체의 표면 만 세척합니다. 이로 인해 혼합 시간이 길어지고 제품 품질이 저하됩니다. 초음파 혼합은 응집체와 덩어리를 파괴하여 응집체가 없는 용액을 생성합니다. 또한, 초음파 화학 효과는 입자 표면적을 활성화하는 것으로 잘 알려져 있으며, 이는 더 빠른 반응 및 향상된 제품 품질과 같은 이점으로 이어집니다.

초음파 시료 전처리

분석 기기(예: HPLC, 원자 분광계 등)를 사용한 측정의 경우 일반적으로 대부분의 시료를 액화해야 합니다. 시료가 용해되는 경우 용질(예: 수크랄로스, 염, 예: 분말 또는 정제 형태)을 용매(예: 물, 수성 용매, 유기 용매 등)에 용해시켜 한 상으로만 구성된 균일한 혼합물을 만들 수 있습니다. 용해 과정은 수동 또는 기계적 교반으로 수행할 수 있으며 이는 시간이 많이 걸리고 비효율적입니다. 관련 문제로는 조작으로 인한 시료 손실 또는 무작위 오류 및 불균일한 혼합으로 인한 재현성 부족이 있습니다.

화학적 활성화를 위한 초음파

화학 반응을 시작하려면 에너지가 필요합니다. 소위 활성화 에너지는 반응을 시작하고 자발적으로 계속하는 데 필요한 에너지의 양입니다. 초음파 에너지의 입력에 의해, 인력이 극복되고 자유 라디칼이 생성됨에 따라 화학 반응이 시작될 수 있습니다. 초음파의 이점을 얻는 전형적인 화학 반응은 초음파 촉매 작용(예: 위상 전달 촉매), 합성 유기 반응, sonolysis 뿐만 아니라 졸-겔-경로. 또한, 초음파력은 촉매 활성을 증가시키는 중요한 기술인 매우 반응성이 높은 표면을 생성합니다.

초음파 전단 담화(Ultrasonic Shear-Thinning)

전단력이 증가함에 따라 점도가 감소하는 현상을 전단 박화(shear thinning) 또는 요변성(thixotropic)이라고 합니다. 점도의 감소는 매체의 입자 하중을 수정해야 할 때 매우 중요합니다. 더 높은 고체 하중을 달성하려면 첫 번째 단계에서 점도를 낮춰야 합니다. 점도 감소 후 고체는 매체에 추가 및 분산될 수 있습니다. 초음파 캐비테이션에 의해 생성되는 높은 전단력은 전단 박화 및 뛰어난 분산 결과를 유발합니다. 이 응용 분야는 주로 분무 건조 또는 분무 동결 전에 통합되어 분무 공정의 용량을 늘리거나 요변성 재료(예: 폴리머)의 유변학에 영향을 미칩니다.

초음파 습식 밀링

밀링 및 입자 크기 감소는 페인트와 같은 많은 산업 분야에서 핵심 공정입니다 & 코팅, 잉크젯 잉크 & 인쇄, 화학 물질 또는 화장품. 초음파 밀링 기술은 미크론 및 나노 크기 범위에서 신뢰할 수 있는 크기 축소 및 분산으로 입증되었습니다. 비드, 볼 및 자갈 밀에 대한 탁월한 강도는 마모로 인해 최종 제품을 오염시키는 밀링 매체(예: 비드/진주)를 피하는 데 있습니다. 반대로, 초음파 밀링은 inter-particular collision을 기반으로합니다 - 이는 밀링 할 입자가 그리스로 사용된다는 것을 의미합니다. 따라서 시간이 많이 소요되는 밀링 매체 세척은 더 이상 문제가 되지 않습니다. 고점도 및 대용량 스트림을 처리할 수 있어 고품질 제품을 생산할 수 있습니다. 산업 공정 라인으로의 통합을 위해 Hielscher는 클러스터화 가능한 시스템, 쉬운 통합 / 개조, 낮은 유지 보수, 간단한 작동 및 높은 신뢰성과 같은 적합한 솔루션을 제공합니다. 습식 밀링 및 미세 연삭에 대해 자세히 알아보십시오!

Ultrasonic Extraction and Cell Lysis

세포 붕괴 또는 용해는 생명공학 실험실에서 매일 시료를 준비하는 데 있어 흔한 부분입니다. 의 목표 세포 세포벽의 일부 또는 전체 세포를 파괴하여 생물학적 분자를 방출하는 것입니다. 소위 용해물은 예를 들어 플라스미드, 수용체 분석, 단백질, DNA, RNA 등으로 구성될 수 있습니다. 용해 후 후속 단계는 분획, 세포 기관 분리 또는/및 단백질 추출 및 정제입니다. 추출된 물질(= 용해물)은 분리되어야 하며 추가 조사 또는 응용(예: 단백질체 연구)의 대상이 됩니다. 초음파 균질화기는 성공적인 세포 용해 및 추출을 위한 일반적인 도구입니다. 초음파 강도는 공정 매개 변수를 조정하여 평준화 할 수 있으므로 최적의 초음파 처리 강도가 – 매우 부드러운 것부터 매우 집중적인 것까지 다양합니다. – 각 물질 및 매체에 대해 설정할 수 있습니다. 추출 및 세포 용해에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 미생물 불활화

미생물 불활화는 식품 가공의 핵심 공정입니다. 신선하고 순한 가공 식품에 대한 수요가 증가함에 따라 업계는 열 보존을 더 순한 가공 방법으로 대체함으로써 고객의 요구를 따릅니다. 초음파는 치명적이지 않은 온도에서 미생물을 비활성화하여 제품의 감각 속성, 영양 및 기능적 특성을 더 잘 보존 할 수있는 비열 기술입니다. 미생물은 식품 부패의 주요 원인이기 때문에 보존 기술은 미생물을 대상으로 해야 합니다. 초음파 처리의 장점은 초음파 처리 강도를 완벽하게 제어 할 수 있으므로 특정 유형의 미생물 및 제품에 대한 적응성입니다. 미생물 비활성화에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 탈기

많은 액체 제품에서 공기, 산소 또는 이산화탄소와 같은 용존 가스는 다운스트림 공정 또는 제품 품질에 문제를 일으킵니다. 용존 가스는 부식, 거품, 미세 기포 형성 또는 미생물 성장을 유발할 수 있습니다.
초음파 조사하에서 용해 된 가스는 캐비테이션 버블의 진공으로 추출됩니다 (진공 탈기). 가스로 채워진 기포는 이후에 상단으로 떠올라 제거될 수 있습니다. 액체의 가스 함량은 초음파 탈기를 사용하여 대기압에서 자연 평형 이하로 급격히 감소할 수 있습니다. 탈기에 대해 자세히 알아보세요!

Micro-Bubbles의 초음파 제거

액체와 슬러리에 있는 중단한 마이크로 거품은 가스 포함 잉크젯 잉크에 의하여 제품 불순, 미생물 성장, 코팅에 있는 연무, 기계적인 불안정, 또는 고르지못한 인쇄 결과 귀착될 수 있기 때문에, 많은 제품을 위한 중요한 질 문제점입니다. 액체를 통해 전파되는 초음파는 부유 한 거품을 더 큰 거품으로 합쳐 맨 위로 뜨고 제거 할 수 있습니다. 초음파는 거품이 물, 기름 또는 수지와 같은 액체를 통해 이동하여 더 빠르고 완전한 탈기로 이어집니다. 마이크로 버블 제거에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 소포

발효, 소화 또는 화학 공정과 같은 많은 산업 공정에서 거품은 공정을 제어하기 어렵게 만들기 때문에 큰 문제를 일으킵니다. 대부분 거품은 제거해야 하는 원치 않는 부산물입니다. 일반적으로 사용되는 소포 화학 물질은 비용이 많이 들고 최종 제품을 오염시킵니다. 대조적으로, 매우 강렬한 초음파(소노 소포)는 오염 없이 거품을 파괴합니다. 거품의 파괴는 부드럽고 낮은 에너지의 초음파 응용 분야입니다. 특별히 설계된 플레이트 소노트로드는 높은 진폭의 공기 발생파를 생성하여 거품의 기포를 불안정하게 만들어 붕괴시킵니다. 이것은 몇 초 안에 달성할 수 있으며 잔류 효과가 없습니다. 소포에 대해 자세히 알아보세요!

초음파 가열

가열이 대부분 초음파 처리의 주요 목적은 아니지만 처리 된 매체에서 발열의 부작용을 무시해서는 안됩니다. 제어된 가열은 많은 공정이 열에 의해 개선되기 때문에 유리합니다. 보존 또는 화학 반응과 같은 많은 과정에서 초음파 처리는 열음파 처리로 알려진 고온에 의해 의도적으로 지원됩니다. 열에 민감한 재료의 경우, 초음파 처리 중 목표 냉각은 초음파 처리 중에 안정적인 온도를 보장합니다. 얼음 수조, 냉각 재킷이있는 플로우 셀 및 통합 열교환 기를 설정에서 구현함으로써 Hielscher는 개별 대상에 대한 솔루션을 제공합니다.

초음파 안정화

고출력 초음파는 기계적 안정화와 미생물 안정화에 기여합니다. 초음파로 생성된 높은 전단력은 입자 간 결합을 극복하고 기계적 안정화를 달성할 수 있도록 매우 미세한 혼합을 제공합니다. 안정성의 내구성은 제형에 따라 달라집니다: 일부 에멀젼 및 분산액은 매우 미세하고 균일한 균질화로 인해 자체 안정을 유지하는 반면, 다른 혼합물은 안정화제를 첨가하여 지지되어야 합니다. 안정제가 필요한 경우 초음파는 안정제를 혼합물에 혼합하는 매우 신뢰할 수 있는 도구입니다.
생물학 및 식품 관련 제품의 경우 초음파는 제품 안정성과 보존을 달성하기 위해 신뢰할 수 있는 미생물 불활화 기술입니다. 초음파 미생물 안정화는 효율적인 미생물 비활성화와 약한 열 생성만으로 확신을 주는 비열 보존 대안입니다. 초음파는 대장균, 살모넬라균, 아스카리스, 지아르지아, 크립토스포리디움 낭종, 폴리오바이러스와 같은 식품 매개 병원체의 파괴에 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다.

Ultrasonic Particle Surface Functionalization

입자 표면의 구조는 입자 특성에 중요합니다. 입자의 특정 표면적은 입자 크기의 감소와 관련하여 더 커집니다. 따라서, 입자 크기를 감소시킴으로써, 표면 특성은 점점 더 두드러지게 됩니다 – 특히 나노화 동안에. 이러한 재료를 사용하기 위해서는 표면 특성이 입자 코어의 특성만큼 중요합니다. 이는 나노 물질의 기능화가 고분자, 나노 유체, 생체 복합재, 나노 의약품 및 전자 제품과 같은 광범위한 응용 분야를 가능하게한다는 것을 의미합니다. 따라서 크기 감소, 응집 제거 및 기능화는 입자 처리의 필수 단계가 됩니다. Hielscher 초음파는 미크론 및 나노 입자의 처리에 널리 사용되어 구조를 밀링, 응집, 분산 및 수정합니다. 입자 표면을 수정하면 원치 않는 입자 응집을 피할 수 있습니다. 다운 스트림 단계에서, 초음파로 수정 된 입자는 복합 재료로 혼합 될 수 있으며, 여기서 초음파 처리는 매트릭스 내에서 균일 한 분포를 달성합니다. 이는 하이브리드 재료의 장시간 안정성 또는 기계적 특성과 관련된 매니폴드 산업 응용 분야에 매우 중요합니다.

초음파 침식 테스트

캐비테이션 침식 저항은 재료 내구성과 수명의 중요한 측면입니다. 재료 기능을 보장하려면 품질 보증을 위해 침식 성향 및 재료 피로를 테스트해야 합니다. 내식성은 선박 프로펠러, (해양) 코팅, 펌프, 엔진 부품, 유압 터빈, 유압 동력계, 밸브, 베어링, 디젤 엔진 실린더 라이너, 수중익선 및 장애물이 있는 내부 흐름 통로와 같은 까다로운 환경에서 사용되는 재료와 높은 관련성이 있습니다. ASTM 표준 G32-92에 따라 캐비테이션 침식 테스트를 수행하려면 제어 가능하고 재현 가능한 초음파가 불가피합니다. Hielscher 초음파 장치는 샘플의 직접 및 간접 침식 테스트에 사용할 수 있습니다. 동일한 초음파 장비를 직접 및 간접 테스트 모두에 사용할 수 있습니다. 직접 테스트 중에는 시편이 sonotrode에 장착되고 간접 침식 테스트의 경우 시편이 비커에 고정됩니다. 침식 테스트는 완전히 통제된 환경 조건과 거의 모든 유체에서 수행할 수 있습니다. 초음파 강도를 조정함으로써 침식력을 테스트 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다. 침식 테스트에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 와이어 및 케이블 청소

와이어, 케이블, 테이프, 막대 및 튜브와 같은 끝없는 재료는 아연 도금, 압출 또는 용접과 같은 다운스트림에서 추가 가공하기 전에 윤활유 잔류물을 청소해야 합니다. 끝없는 재료의 세척은 종종 생산 라인의 병목 현상입니다. Hielscher 초음파는 효율적인 인라인 세척을 위한 고유한 초음파 세척 프로세스를 제공하며, 이는 높은 처리 속도도 처리할 수 있습니다. 초음파 전력에 의해 생성 된 캐비테이션의 효과는 오일 또는 그리스, 비누, 스테아 레이트 또는 먼지와 같은 윤활 잔류 물을 제거합니다. 또한 오염 입자는 세척액으로 분산됩니다. 이를 통해 청소할 재료에 대한 새로운 접착을 피하고 입자를 씻어냅니다. 초음파 세척의 장점 한 눈에 보기: 입증된 & 신뢰할 수 있고 효율적이며 환경 친화적이며 화학 세척제가 적거나 전혀 없음, 플러그 앤 플레이, 모듈식 시스템, 간단한 작동, 낮은 유지 보수, 24/7 작동, 작은 설치 공간, 개조 가능, 사용자 정의 가능. 연속 스트랜드 청소에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 체질 및 여과

크기 차이에 의한 입자 분리는 스크린 또는 메쉬의 교반이 필요합니다. 체질 및 스크리닝을 위한 초음파 교반은 분말이 체를 더 빠르고 완벽하게 통과할 수 있으므로 체질 용량을 늘리고 시간을 절약하는 입증된 도구입니다. 그 결과 불완전한 분리로 인한 재료 손실이 줄어들고 최종 제품 품질이 향상되며 이 모든 것이 더 짧은 처리 시간 내에 이루어집니다. 체질 및 스크리닝에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 물 처리

수중 박테리아 및 조류 성장을 제어하는 것은 많은 산업에서 생산과 매우 관련성이 높은 업스트림 또는 다운스트림 프로세스입니다. 강력한 초음파는 세포 용해 및 세포 사멸을 유발하는 세포 구조에 미치는 영향과 기계적 충격으로 인한 세척 능력으로 알려져 있습니다.
또한, 탱크, 배럴, 용기 및 심지어 필터조차도 매우 간단하지만 효율적인 초음파 처리 단계에서 생물막, 잔류 물 및 파편으로부터 성공적으로 세척 할 수 있습니다. 초음파로 생성된 기계적 진동과 캐비테이션 전단력은 오염을 제거합니다. 일반적으로 세척제가 필요하지 않으며 제거된 잔여물은 쉽게 씻어낼 수 있습니다.

산업별 솔루션

나노 소재를 위한 초음파

나노 물질은 나노 크기의 입자가 독특한 특성을 보여주기 때문에 거의 모든 분야의 과학자, 연구원 및 엔지니어의 관심을 끌었습니다. 광학 및 자기 특성, 비열, 융점 및 표면 반응성과 같은 물리적 특성은 특별한 강도를 가진 재료에 대한 높은 잠재력을 제공합니다. 그러나 입자가 작을수록 처리가 더 어려워집니다. 고출력 초음파는 종종 나노 입자에 효과적으로 영향을 미치는 유일한 방법입니다. 전력 초음파의 영향은 재료 화학에서 다양한 응용 분야를 허용합니다. & 개발, 촉매, 전자, 에너지 및 생물학 & 약.
대부분, 고출력 초음파기는 나노 입자 (예 : 나노 튜브, 그래핀, 나노 다이아몬드, 세라믹, 금속 산화물 등). 대안적으로, 초음파 보조 침전 또는 소위 상향식 합성은 독특한 특성을 가진 순수한 나노 결정을 만드는 효율적인 방법입니다. 특히 금속 나노 입자, 합금 및 유기 금속 복합 재료는 금속이 산업 부문에서 매우 중요하기 때문에 특히 관심을 끌고 있습니다. 여기에서도 초음파 처리는 알루미늄 및 티타늄 입자의 주석 코팅과 같은 독특한 결과를 제공합니다.

초음파 상향식 합성(Ultrasonic Bottom-Up Synthesis)

침전 또는 상향식 합성은 원자, 분자 및 이온이 더 큰 화합물로 제어된 형성을 설명하는 것입니다. 침전은 제품의 정제에도 유용합니다. 침전의 장점은 이 방법으로 거의 균일한 형태의 가장 작은 입자, 입자/결정 크기 및 형태를 얻을 수 있다는 것입니다. 고순도의 나노 입자 생산을 위해 분자 성분의 침전 및 자체 조직화가 원하는 품질을 달성하는 유일한 방법인 경우가 많습니다. 침전은 매우 빠른 반응이기 때문에 반응물의 효율적인 혼합이 필수적입니다. 초음파 혼합은 균일하고 미세한 혼합 용액의 핵심입니다. Hielscher 초음파는 공정 매개 변수에 대한 완벽한 제어와 완전한 재현성을 보장하는 매우 안정적인 초음파 장비를 공급합니다. 강수량에 대해 자세히 알아보세요!

화학 및 Sono-Chemistry의 초음파

화학의 초음파 응용 분야는 재료 합성, 분석을 포함한 모든 부문에서 확장됩니다. & 측정, 생화학, 유기농 & 무기 화학, 신경 화학, 핵 화학 및 전기 화학. 고출력 초음파가 뛰어난 혼합 능력으로 반응을 촉진하는지 여부(예: 에멀젼 화학, 위상 전달 촉매 PTC)을 사용하여 표면을 활성화합니다(예: 촉매, 졸-겔), 필요한 운동 에너지의 기여 또는 화학적 힘(예: 제타 전위, Van-der-Waals 힘, 고리 개방 반응)의 극복에 의해 시작되어 고유한 결과를 얻을 수 있습니다.

초음파 Sono-catalysis

촉매는 화학 반응의 전환율을 증가시키며 반응을 시작하거나 완전한 전환이 이루어질 때까지 반응을 계속 진행하는 데 필요합니다. 촉매 반응이 종종 느리고 불완전하다는 사실은 고출력 초음파에 의해 바뀔 수 있습니다. 초음파는 균질 및 이종 촉매 작용에 기여하며 더 빠른 전환율과 더 높은 수율을 달성합니다. 초음파력은 반응성이 높은 표면을 생성하여 촉매 활성을 증가시킵니다. 촉매 자체가 소비되지 않더라도 표면 증착은 시간이 지남에 따라 촉매 활성을 낮출 수 있습니다. 고체 촉매는 종종 희귀하고 값비싼 금속을 필요로 하기 때문에 긴 수명은 경제적으로 필수적인 측면입니다. 초음파는 전체 촉매 용량으로 재활성화하기 위해 촉매 표면에서 오염을 제거하는 입증된 기술입니다. sono-catalysis에 대해 자세히 알아보십시오!

소노 화학

화학 반응은 종종 느리고 불완전하므로 전구체를 더 많이 활용하는 것이 바람직합니다. 고출력 초음파는 액체에서 향상된 질량 전달, 유화, 벌크 열 가열 및 고체에 대한 다양한 효과 (밀링, 응집, 표면 활성화, 수정)와 같은 물리적 효과를 유발합니다. 이러한 물리적 효과는 화학 반응에 큰 영향을 미칩니다. 결과적으로 초음파는 촉매, 합성과 같은 다양한 화학 반응에 기여합니다 & 침전, 졸-겔 경로, 에멀젼 화학 및 고분자 화학. Hielscher 초음파 장치는 Hielscher 시스템이 용매, 산, 염기 및 폭발성 물질 (에이텍스 정격 초음파 발생기 UIP1000hd-Exd). 모든 시스템은 배치 초음파 처리 및 인라인 초음파 처리에 사용할 수 있습니다. 다양한 장치 및 액세서리를 통해 공정 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 소노 화학에 대해 자세히 알아보십시오!

Ultrasonic Sol-Gel 경로

초미세 나노 크기의 입자 및 구형 입자, 박막 코팅, 섬유, 다공성 및 조밀한 재료, 초다공성 에어로겔 및 제로겔은 고성능 재료의 개발 및 생산에 사용할 수 있는 잠재력이 높은 첨가제입니다. 예를 들어 세라믹, 고다공성, 초경량 에어로겔 및 유기-무기 하이브리드를 포함한 고급 재료는 졸-겔 방법을 통해 액체의 콜로이드 현탁액 또는 폴리머에서 합성할 수 있습니다. 이 물질은 생성된 졸 입자가 나노미터 크기이기 때문에 고유한 특성을 보여줍니다. 초음파 졸-겔 경로를 통해 가장 작은 입자 크기, 가장 높은 표면적 및 가장 높은 공극 부피를 가진 겔(소위 소노 겔)을 생성할 수 있습니다. 광범위한 Hielscher 초음파 장비는 특정 재료 및 부피에 이상적인 장치 구성을 제공합니다. 졸-겔 공정에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파 화학적 분해

회수 및 분해되는 화학 폐기물은 광업, 화학 물질 제조 및 매립지와 같은 산업 공정의 심각한 문제입니다. 폐기물 및 오염 물질(예: 토양, 폐수 등)은 재활용, 폐기물 감소 또는 퇴적 측면에서 처리되어야 합니다. Sonochemical 분해는 잠재력이 높은 공정으로, 환경 친화성과 쉬운 작동으로 인해 탁월하고 독특한 결과를 얻을 수 있습니다. 초음파 처리는 결합의 절단, 사슬 길이 감소, 분자 변형 또는 활성화를 초래할 수 있습니다. 따라서 산화, 흡착, 초음파 분해 및 침출에 기여합니다. 초음파 보조 분해의 특징은 화학적 전환율의 증가뿐만 아니라 초음파 캐비테이션 및 초음파 화학 효과는 더 나은 혼합, 에너지 입력에 의한 반응 시작, 작용기 (예 : 절단 -OH 수산기 그룹) 및 라디칼 (예 : H₂O -> H+ 및 HO-).

초음파 중합

초음파 처리는 폴리머에 다양한 영향을 미칩니다 : 물리적 특성의 영향에는 혼합 (예 : 유화, 분산, 응집, 캡슐화) 및 벌크 가열이 포함되며 화학적 효과는 자유 라디칼을 생성하고 분자 구조를 변화시킵니다. 초음파는 여러 가지 방법으로 중합에 기여합니다 : 고출력 초음파는 나노 크기의 입자를 생성 및 분산시키고, 비 혼화성 액체 상을 유화하고, 에멀젼 중합에 기여하는 자유 라디칼을 생성합니다. 고분자 나노복합체 및 하이드로겔은 초음파로 성공적으로 생산할 수 있습니다. 또한, 폴리머의 표면 기능화는 기본 폴리머의 성능을 향상시키는 데 중요한 역할을 하며 맞춤형 재료 개발에 대한 새로운 접근 방식을 제공합니다. 상용 폴리머의 표면 특성 개선은 높은 경제적 관심사입니다. 따라서 초음파 화학은 성공적인 고분자 처리를 위한 올바른 방법입니다.

초음파 촉매 재생 및 재생

시약이 촉매 입자 표면에서 반응하면 화학 반응의 생성물이 접촉면에 축적됩니다. 이것은 오염 및 부동태화 층과 함께 다른 시약 분자가 이 촉매 표면에서 상호 작용하는 것을 차단합니다. 초음파 캐비테이션과 그로 인해 발생한 입자 간 충돌에 의해 입자 표면의 잔류 물이 부서지고 액체의 초음파 흐름에 의해 씻겨 나갑니다. 입자 표면의 캐비테이션 침식은 부동태화되지 않은 매우 반응성이 높은 표면을 생성합니다. 단기간의 고온과 압력은 분자 분해에 기여하고 많은 화학 종의 반응성을 증가시킵니다. Hielscher 초음파 반응기는 촉매의 준비, 매립 및 재생에 사용할 수 있습니다.

Sonoluscence (소놀루어미니슨)

Sonoluminiscence는 액체 매체에서 초음파 캐비테이션 기포를 파파시켜 생성되는 짧은 발광 현상을 설명합니다. 초음파 방출 현상을 밝히려는 다양한 이론이 있지만 오늘날까지 과학자들은 핫스팟, bremsstrahlung 방사선, 충돌 유도 방사선 및 코로나 방전, 비 고전적 빛, 양성자 터널링, 전기 역학 제트 및 프랙토 발광 제트, 양자 설명 (Unruh 또는 Casimir 효과와 관련됨) 또는 열핵융합 반응.

생물학 및 미생물학의 초음파

생물학적 및 미생물학적 시스템에 대한 초음파 효과는 다양합니다. 분산 & 균질화, 응집체의 용해, 세포 및 조직 용해(예: 박테리아, 효모, 바이러스, 조류...) & 세포 내 물질 (예 : 단백질, 세포 소기관, 리보솜, DNA, RNA, 지질, 펩타이드 등)의 추출, 식물 세포 변형, 염색질 분리 및 전단, 염색질 면역 침전 및 관련 응용 분야는 초음파 처리에 의해 성공적으로 수행됩니다.
Hielscher 초음파는 각 개별 응용 분야에 완벽하게 적합한 초음파를 가지고 있습니다. 가장 작은 바이알 및 시험관의 경우 VialTweeter를 선택하는 장치이며 UP200Ht 또는 UP400St와 같은 실험실 프로브 장치는 더 큰 샘플을 가장 잘 처리합니다. 벤치탑 및 상업용 응용 분야의 경우 500 와트에서 최대 16,000 와트까지의 초음파 시스템은 대용량 스트림을 쉽게 처리합니다. 다양한 소노트로드, 플로우 셀 및 액세서리가 프로그램을 완성하고 모든 요구 사항을 충족합니다.

초음파 DNA, RNA 및 염색질 전단

데오이스리보핵산(DNA), 리보핵산(RNA) 및 염색질은 단백질과 함께 모든 형태의 생명체를 위한 주요 거대분자입니다. DNA와 RNA는 유기체의 유전적 지시를 암호화하는 분자입니다. 염색질은 DNA와 단백질의 조합으로, 세포핵의 내용물로부터 만들어집니다. 연구 목적을 위해 이러한 분자 구성 요소를 더 작은 구성 요소로 단편화하여 조사 및 분석하거나 면역침전 및 가교 중에 재배열해야 합니다. DNA, RNA 및 크로마틴 전단기용, 조각 크기가 매우 중요합니다. 모든 중요한 파라미터를 완벽하게 제어함으로써 초음파는 표적 분자 단편화를 가능하게 합니다. 예를 들어, 이상적인 염색질 분절 길이는 200bp에서 1000bp 사이입니다. 초음파 전단 펄스 모드에서 버스트에 의해 달성됩니다. 지능형 장치 및 액세서리로 인해 직접 또는 간접 초음파, 샘플 냉각, 디지털 프로세스 기록과 같은 처리 요구 사항은 Hielscher 초음파 장비에 의해 제공됩니다. 이를 통해 성공적인 미생물 처리 및 작업 편의성을 보장합니다.

페인트, 잉크 및 안료를 위한 초음파

페인트, 코팅 및 잉크 산업에서 입자는 제품 배합에 필수적인 원료입니다. 예상되는 특성을 제공하는 고품질 제품의 경우 균일하고 신뢰할 수 있는 입자 처리가 중요합니다. 입자 크기는 최종 제품의 특성에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 고출력 초음파는 미크론 및 나노 크기의 밀링 및 응집 제거를 위한 효과적인 수단이며, 밀링 매체 또는 노즐을 사용할 때 발생하는 번거로움이 없습니다.
잉크 및 잉크젯 잉크의 경우, 입자 크기는 주요 품질 표시입니다 : 안료가 너무 작으면 잉크가 착색 강도를 잃습니다. – 안료가 너무 크면 프린터 노즐이 막혀 인쇄물이 불량해집니다. 초음파를 사용하면 처리 매개 변수를 흡인 밀링 및 응집 제거 결과에 정확하게 조정할 수 있습니다. 이상적인 초음파 처리 매개 변수가 발견되면 변경할 이유가 없습니다. 지속적인 인라인 생산은 최고의 제품 품질을 균일하게 출력할 수 있도록 합니다. 제형 내의 입자 분포는 제품 속성의 발현에 매우 중요합니다. 입자가 균일하고 균일하게 분산되어야만 최종 제품은 코팅의 투명도, UV 저항성 또는 긁힘 저항성과 같은 만족스러운 품질을 보여줍니다. 분산은 초음파의 입증된 전력 응용 분야 중 하나입니다.

화장품 및 퍼스널 케어 제품을 위한 초음파

에 대한 화장품 생산, 재료의 혼합은 필수적인 단계입니다. 고출력 초음파는 미세한 크기의 균질화, 분산 및 유화에서 신뢰할 수 있는 결과를 달성합니다(예: 크림 및 로션, 네일 바니시 및 메이크업 제품). 혼합 응용 분야 외에도 초음파는 추출 및 세포 변형(예: 리포솜)도 있습니다. 제형에 들어가는 많은 성분이 예를 들어 세포의 지질, 단백질, 방향족 화합물 또는 착색제와 같은 추출을 통해 얻어지기 때문에 초음파는 새로운 제형을 위한 잠재력이 높은 도구입니다.

제약용 초음파

제약 산업에서 초음파의 응용 분야는 다양합니다 : 화합물 합성, 활성 화합물 추출 (예 : 페놀, 식물의 플라보노이드), 유화 (로션, 크림 및 연고), 리포좀 제조 (나노 유화 및 후속 생체 활성 화합물의 캡슐화) 또는 백신을위한 바이러스 및 병원체의 비활성화. 의약품 생산에서 Hielscher 초음파를 사용하면 수율 향상으로 생산 능력을 높일 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 산업용 초음파 장치 덕분에 반응은 플로우 셀 반응기에서 배치 공정 또는 연속 공정으로 더 큰 규모로 실행할 수 있습니다.

바이오 연료의 초음파 생산

에너지 부문은 초음파의 성공적이고 효율적인 사용을 위한 다양한 응용 분야를 제공합니다. 가장 인기 있고 잘 알려진 응용 프로그램은 아마도 초음파 보조일 것입니다. 바이오디젤(Biodiesel) 생산(버진 또는 중고/폐 식물성 기름(UVO)에서 에스테르 교환; WVO)/ 동물성 지방에서 바이오디젤로), 이는 더 높은 수율과 품질, 더 적은 메탄올 사용 및 현저히 가속화된 전환을 초래합니다. 바이오디젤 공급 원료에 유리 지방산(FFA)이 2-3% 이상 포함되어 있는 경우, 산 에스테르화는 고농도 비누 형성을 피하기 위한 유용한 업스트림 단계입니다. 게다가 에스테르 교환 에스테르 화 과정, 고출력 초음파는 작물 (예 : 유채, 콩, 카놀라, 옥수수, 팜, 땅콩, 코코넛, 자트로파 등) 또는 조류에서 기름 추출을 지원합니다.
바이오 에탄올 옥수수, 작물, 감자, 사탕수수, 쌀 등의 전분과 설탕을 효모 세포에 의해 에탄올로 발효시킬 때 얻어지는 녹색 연료입니다. 파워 초음파의 적용에 의해, 식물 세포는 파괴되고 세포 내 물질은 효소 소화에 더 잘 사용할 수 있도록 공급 원료를 추출합니다. 따라서 전분과 설탕은 발효에 더 잘 사용할 수 있어 더 빠르고 완전한 변환과 더 높은 수율을 얻을 수 있습니다.

연료, 에너지, 석유 및 가스의 초음파

초음파 균질화 기술은 안정적이고 불안정한 에멀젼의 생산에 매우 효과적이며, 이를 통해 아쿠아 연료를 성공적으로 만들 수 있습니다. 따라서 선박 디젤과 같은 주로 무거운 연료는 물로 유화됩니다. 물이 주입된 연료를 사용하면 연소 효율이 높아지고 NOx 배출량이 크게 줄어듭니다. 또 다른 중요한 분야는 석탄의 초음파 처리입니다.

식품, 유제품 및 음료 제조의 초음파 공정

순한 식품 가공은 신선하고 대부분 천연 식품에 대한 고객 수요가 증가함에 따라 점점 더 중요해지고 있습니다. 따라서 블렌딩과 같은 일반적인 처리 단계의 경우 & 균질화, 추출, 안정화 & 보존, 전통적인 방법은 식품의 비열적 방법 인 초음파와 같은 혁신적인 가공 기술로 점진적으로 대체됩니다. 초음파 처리의 이점은 온화하고 빠르며 깨끗한 가공을 기반으로하여 신선도와 비타민을 보존함으로써 제품 손실이 적고 식품 품질이 향상됩니다. Hielscher 초음파 프로세서는 보존과 같은 식품 산업의 매니 폴드 응용 분야에 사용됩니다 & 미생물 불활성화, 균질화, 안정화 & 주스, 퓌레 및 스무디, 향료 및 과당(설탕)의 추출, 점도 감소를 위한 전단 희석, 성숙 포도주 그리고 발사믹 식초, 알코올 정제 & 향료, 구름 에멀젼, 아이스크림 (얼음 핵 형성 및 질량 전달 촉진), 기능 식품을위한 조류 추출, 설탕 결정을 깨기 위해 초콜릿 콘칭, 액화 꿀, 식용유 등의 정제 식품 및 음료용 초음파에 대해 자세히 알아보십시오!

Hielscher 초음파를 특징으로하는 과학 문헌 및 보고서

다음 목록에는 Hielscher 초음파 프로브가 다양한 응용 분야에 성공적으로 사용 된 과학 기사의 일부가 포함되어 있습니다. 귀하의 특정 관심 분야에 대한 특정 응용 분야에 관한 문헌을 요청하십시오!

• 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.
• Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
• Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
• Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
• Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.