액체에 있는 고체의 초음파 용해

The preparation of solutions is an important step for lab samples as well as for industrial production. In general, lab samples must be liquified before analysis. Ultrasonic homogenization and dissolving is a quick and reliable means to prepare samples of all sizes. In industrial production, the preparation of homogeneous and well-dissolved solutions is often a crucial factor to guarantee steady product characteristics and a consistent quality. Ultrasonic dissolvers are available as compact lab devices and as fully-commercial industrial dissolvers.

초음파 용해제 : 사용 및 응용

초음파는 실험실에서 시료 준비를 위한 잘 알려져 있고 신뢰할 수 있는 도구입니다. 일반적인 응용 분야에는 균질화, 유화, 분산, 추출, 탈기 및 초음파 화학 처리가 포함됩니다.
For measurements by analytical instruments (e.g. HPLC, atomic spectrometer, etc.), generally most samples have to be liquefied. This means that the sample either must be be in the homogeneous state of a solution or must be transferred into the a colloid, suspension, dispersion or emulsion if the mixture is of heterogeneous nature. Powerful ultrasonication is a very effective tool to prepare both homogeneous and heterogeneous mixtures.
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초음파 용해에 의한 균질 한 혼합물의 생성에 대해서는 아래를 계속 읽으십시오!

용해를 위한 초음파 캐비테이션

샘플이 용해되는 경우 용질(예: 수크랄로스, 염, 예: 분말 또는 정제 형태)을 용매(예: 물, 수용성 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.
초음파는 종종 샘플의 효과적이고 빠른 용해를 촉진하는 데 사용됩니다. 초음파 보조 용해는 초음파를 액체에 입력함으로써 발생하는 캐비테이션 효과의 기계적 교반을 기반으로 합니다. 초음파 에너지의 입력은 분석 전에 용해 및 침출과 같은 시료 전처리를 촉진하고 가속화합니다.
용액의 초음파 보조 준비를 통해 용질을 고농도로 용해시키고 농축 또는 포화 (및 과포화) 용액을 효율적이고 빠르게 생성 할 수 있습니다.
고출력/저주파 초음파가 액체 매체에 도입되면 결과적으로 발생하는 음향 캐비테이션이 고유한 조건을 생성합니다. 초음파는 액체-액체 및 고체-액체 샘플 전처리 (예 : 분해, 용해화 및 추출)를 향상 시켰으며, 이는 일반적으로 분석 검출 및 측정 전에 적용됩니다.

 
용출 속도는 용해 과정의 속도를 정량화합니다. 용해 속도는 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다.

• 재료: 용매와 용질
• 온도 + 압력
• (과소)포화도의 정도
• 용해와 혼합의 효율성과 영향
• 계면 표면적
• 억제제의 존재(예: 입자에 침착된 물질/상 경계에서 차단)

 
용매 공정과 용해 속도를 가속화하려면 충분한 기계적 충격을 제공하는 강력한 균질화가 필요합니다. 초음파 균질화기의 캐비테이션 용해 및 혼합 능력은 잘 알려져 있으므로 실험실에서 시료 준비를 위한 일반적이고 신뢰할 수 있는 도구입니다.

meloxicam 현탁액의 현미경 이미지:
왼쪽: 처리되지 않은 멜록시캠 현탁액; 오른쪽: 초음파로 얻은 Meloxicam 나노 현탁액 UP100H를 사용하여 100% 진폭 및 사이클 1에서 45분 동안.
(연구 및 사진: ©Iurian et al., 2015)

실험실 샘플의 초음파 용해

시료 전처리를 위한 초음파 보조 용해는 분석 측정 전에 실험실에서 사용됩니다.
(종종) 액화 샘플이 필요한 분석 기기 목록:

• (주)에이치엘씨 – 고성능 액체 크로마토그래피
• 에프티르 – 푸리에 변환 적외선 분광법(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)
• GC (지피셜) – 가스 크로마토그래피
• 원자 분광학(Atomic spectroscopy)
• 에이트럴 – 감쇠된 전체 반사
• Laser Diffraction Particle Sizing
• 다이나믹 라이트 스캐터링

초음파 시료 전처리 장치인 SonoStep을 사용하면 사전 분석 시료 처리를 완전히 인라인으로 운영할 수 있습니다: 초음파 시료 전처리 장치에는 교반기와 펌프가 통합되어 있어 시료가 폐쇄 시스템을 통해 안정적이고 지속적으로 작동합니다. 따라서 교차 오염 및 샘플 위조 또는 샘플 손실의 위험없이 균일하고 신뢰할 수있는 초음파 처리가 보장됩니다.
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산업 생산을 위한 초음파 용해

산업 생산 라인에서 고출력 초음파는 고체-액체 혼합물을 용해 및 균질화하여 균일하고 안정적인 제품을 형성하기 위해 통합됩니다.
아래에서 다양한 산업 분야에 대한 몇 가지 예를 찾으십시오.

• 제약 산업: 약물 성분(예: 염, 고분자)의 용해
• 식품 및 음료 산업: 설탕, 소금, 시럽, 조미료 등의 성분 용해
• 페인트 & 코팅: 고분자의 용해
• 화학: 전에 과포화 용액의 준비 침전 반응

모든 규모의 응용 분야를 용해하기 위한 초음파 프로세서

Hielscher 초음파는 용해 및 습윤 응용 분야에 이상적인 솔루션을 제공합니다. 실험실에서 분석 시료를 준비해야 하거나 연속 플로우 스루 모드에서 대량의 용액 또는 염수를 생산해야 하는 경우 – Hielscher 초음파는 귀하의 공정에 이상적인 초음파 용해기를 갖추고 있습니다!
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아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.