Ultraschall Kavitationen zu Liquiden

Ultraschallwellen vun héijer Intensitéit Ultraschall generéieren akustesch Kavitatioun a Flëssegkeeten. Kavitatioun verursaacht extrem Auswierkunge lokal, wéi Flëssegstrahlen vu bis zu 1000 km/h, Drock vu bis zu 2000 atm an Temperaturen vu bis zu 5000 Kelvin. Dës ultraschall generéiert Kräfte gi fir vill Flëssegkeetsveraarbechtungsapplikatioune benotzt wéi Homogeniséierung, Dispergéierung, Emulsifikatioun, Extraktioun, Zellstéierung, souwéi d'Intensivéierung vu chemesche Reaktiounen.

Den Aarbechtsprinzip vun der Ultraschallkavitatioun

Wann d'Flëssegkeete bei Héichentzündelen klëmmt, hunn d'Schallwellen, déi an de Flammmëttel verbreet sinn, zu alternéierende High Pressure (Kompressioun) an Ënnerdréckungszyklen (niddreg). Während dem Drock-Zyklus, héich Ultraschallwellen erstallt kleng Vakuumbelueden oder Helleg an der Liquiditéit. Wann d'Blasen zu engem Volume bäibehalen, bei deem se net méi Energie méi absorbéieren kënnen, wëlle se heiansdo während engem Hochdruckzyklus. Dëse Phänomen gëtt als Kavitation genannt. Während der Implosioun extrem Temperaturen (ongeféier 5.000 K) an Drëchen (ongeféier 2.000atm) lokal lokal gelauschtert ginn. D'Implosioun vun der Kavitationbléck kënnt och zu Liquiditéiten vun bis zu 280m / s Geschwindigkeit.

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Ultrasonic Sonden benotzen d'Kräfte vun der akustescher Kavitatioun fir intensiv Mëschung an Homogeniséierung ze bidden. Ultrasonic Homogneiséierer gi wäit benotzt fir effizient Vermëschung, Dispergéierung, Emulgéierung, Extraktioun, Entgasung a Sonochemie.

Sonde-Typ Ultraschaller wéi den UP400St benotzt den Aarbechtsprinzip vun der akustescher Kavitatioun.

Akustesch oder Ultraschall Kavitatioun: Bubble Wuesstem an Implosioun

Akustesch Kavitatioun (generéiert duerch Kraaft-Ultraschall) schaaft lokal extrem Konditiounen, sougenannte sonomechanical a sonochemical Effekter. Wéinst dësen Effekter fördert d'Sonicatioun chemesch Reaktiounen, déi zu méi héije Rendementer féieren, méi séier Reaktiounsgeschwindegkeet, nei Weeër a verbessert Gesamteffizienz.

 
 
 

Dëse Video weist den Hielscher Ultrasonicator UP400S (400W), déi akustesch Kavitatioun am Waasser generéiert.

Ultrasonic Kavitatioun am Waasser mat der UP400S

Video Thumbnail

 

Schlëssel Uwendungen vun Ultraschaller mat akustescher Kavitatioun

Sonde-Typ Ultraschaller, och bekannt als Ultraschallsonden, generéieren effizient intensiv akustesch Kavitatioun a Flëssegkeeten. Dofir gi se vill a verschiddenen Uwendungen a verschiddenen Industrien benotzt. E puer vun de wichtegsten Uwendungen vun akustescher Kavitatioun generéiert vu Sonde-Typ Ultraschaller enthalen:
 

Kraaftte Ultraschall Kavitation bei Hielscher Cascatrode

Mächteg Ultrasonic Kavitatioun bei Hielscher Ultrasonic Cascatrode

  1. Homogeniséierung: Ultrasonic Sonden kënnen eng intensiv Kavitatioun generéieren, déi sech als en energiedicht Feld vu Schwéngung a Schéierkraaft charakteriséiert. Dës Kräfte bidden exzellent Vermëschung, Vermëschung a Partikelgréisstreduktioun. Ultraschall Homogeniséierung produzéiert eenheetlech gemëschte Suspensiounen. Dofir gëtt Sonikatioun benotzt fir homogen kolloidal Suspension mat schmuele Verdeelungskurven ze produzéieren.
  2. Nanopartikel Dispersioun: Ultraschaller gi fir d'Dispersioun, d'Deagglomeratioun an d'naass Milling vun Nanopartikel benotzt. Niddereg-Frequenz Ultraschallwellen kënnen Impakt Kavitatioun generéieren, déi Agglomeraten ofbriechen an d'Partikelgréisst reduzéiert. Besonnesch déi héich Schéier vun de Flëssegstrahlen beschleunegt Partikelen an der Flëssegkeet, déi matenee kollidéieren (interpartikuléiert Kollisioun), sou datt d'Partikelen doduerch briechen an erodéieren. Dëst resultéiert an enger eenheetlecher a stabiler Verdeelung vu Partikelen déi Sedimentatioun verhënnert. Dëst ass entscheedend a verschiddene Beräicher, dorënner Nanotechnologie, Materialwëssenschaft, a Pharmazeutik.
  3. Emulsifikatioun a Mëschung: Sonde-Typ Ultraschaller gi benotzt fir Emulsiounen ze kreéieren a Flëssegkeeten ze vermëschen. D'Ultraschallenergie verursaacht Kavitatioun, d'Bildung an d'Zesummebroch vu mikroskopesche Blasen, déi intensiv lokal Schéierkraaft generéiert. Dëse Prozess hëlleft bei der Emulgéierung vun onmengbare Flëssegkeeten, fir stabil a fein dispergéiert Emulsiounen ze produzéieren.
  4. Extraktioun: Wéinst kavitational Schéier Kräften, Ultrasonicators sinn héich efficace an Zell Strukturen ze Stéierungen an Mass Transfert tëscht Feststoff a Flëssegkeet verbesseren. Dofir gëtt d'Ultraschallextraktioun wäit benotzt fir intrazellulär Material wéi bioaktive Verbindungen fir d'Produktioun vu qualitativ héichwäerteg botaneschen Extrakten ze befreien.
  5. Entgasung an Entlaaschtung: Sonde-Typ Ultraschaller gi benotzt fir Gasblasen oder opgeléiste Gase vu Flëssegkeeten ze entfernen. D'Applikatioun vun der Ultraschallkavitatioun fördert d'Koaleszenz vu Gasblasen, sou datt se wuessen a schwiewen op d'Spëtzt vun der Flëssegkeet. Ultraschall Kavitatioun mécht d'Entgasung eng séier an effizient Prozedur. Dëst ass wäertvoll a verschiddenen Industrien, sou wéi a Faarwen, hydraulesch Flëssegkeeten, oder Liewensmëttel- a Getränkveraarbechtung, wou d'Präsenz vu Gase negativ op d'Produktqualitéit a Stabilitéit beaflosse kann.
  6. Sonokatalyse: Ultrasonic Sonden kënne fir Sonokatalyse benotzt ginn, e Prozess deen akustesch Kavitatioun mat Katalysatoren kombinéiert fir chemesch Reaktiounen ze verbesseren. D'Kavitatioun, déi duerch Ultraschallwellen generéiert gëtt, verbessert d'Masstransfer, erhéicht d'Reaktiounsraten a fördert d'Produktioun vu fräie Radikale, wat zu méi effizient a selektiv chemesch Transformatiounen féiert.
  7. Probe Virbereedung: Probe-Typ Ultraschaller ginn allgemeng an Laboratoiren fir Probepräparatioun benotzt. Si gi benotzt fir biologesch Proben, wéi Zellen, Stoffer a Viren ze homogeniséieren, ze disaggregeren an ze extrahieren. D'Ultraschallenergie generéiert vun der Sonde stéiert d'Zellmembranen, befreit cellulär Inhalter a erliichtert weider Analyse.
  8. Zerfall an Zell Stéierungen: Probe-Typ Ultraschaller ginn benotzt fir Zellen a Stoffer fir verschidden Zwecker ze zerstéieren an ze stéieren, sou wéi Extraktioun vun intrazelluläre Komponenten, mikrobieller Inaktivéierung oder Probepräparatioun fir Analyse. Déi héich Intensitéit Ultraschallwellen an déi doduerch generéiert Kavitatioun verursaachen mechanesch Stress a Schéierkraaft, wat zu der Zersetzung vun Zellstrukturen resultéiert. An der biologescher Fuerschung an der medizinescher Diagnostik, Sonde-Typ Ultraschaller gi fir Zelllysis benotzt, de Prozess fir oppen Zellen ze briechen fir hir intrazellulär Komponenten ze befreien. Ultraschallenergie stéiert Zellmaueren, Membranen an Organellen, wat d'Extraktioun vu Proteinen, DNA, RNA an aner cellulär Bestanddeeler erméiglecht.

 
Dëst sinn e puer vun de Schlësselapplikatioune vun Sonde-Typ Ultraschaller, awer d'Technologie huet eng nach méi breet Palette vun anere Gebrauch, dorënner Sonochemie, Partikelgréisst Reduktioun (naass Milling), Bottom-up Partikelsynthese, a Sono-Synthese vu chemesche Substanzen a Materialien a verschiddenen Industrien wéi Pharmazeutik, Liewensmëttelveraarbechtung, Biotechnologie an Ëmweltwëssenschaften.

 

Ultraschall graphene Exfoliatioun am Waasser

Eng Héichgeschwindeg Sequenz (vun a bis f) vu Frames, déi sono-mechanesch Peeling vun enger Grafitflacke am Waasser illustréieren mat der UP200S, en 200W Ultraschall mat 3-mm Sonotrode. Pfeile weisen d'Plaz fir d'Partikel opzedeelen mat Kavitatiounsblasen, déi d'Spalt penetréieren.
© Tyurnina et al. 2020

Akustesch Kavitatioun wéi hei am Hielscher Ultrasonicator UIP1500hdT gëtt benotzt fir chemesch Reaktiounen ze initiéieren an ze förderen. Ultraschall Kavitatioun bei Hielscher UIP1500hdT (1500W) Ultraschall fir sonochemesch Reaktiounen.

Ultraschall Kavitatioun an der Kaskatrodesond vum Ultraschall UIP1000hdT (1000 Watt, 20kHz) an engem Glasreaktor.

Video vun akustescher Kavitatioun a Flëssegkeet

De folgende Video weist d'akustesch Kavitatioun bei der Kaskatrode vum Ultraschaller UIP1000hdT an enger Waassergefëllte Glaskolonne. D'Glaskolonn gëtt vun ënnen duerch roude Luucht beliicht fir d'Visualiséierung vun de Kavitatiounsblasen ze verbesseren.

Dëse Video weist Ultraschall / akustesch Kavitatioun am Waasser - generéiert vum Hielscher UIP1000. Ultrasonic Kavitatioun gëtt fir vill flësseg Uwendungen benotzt wéi Homogeniséierung, Dispersioun, Emulgéierung, Extraktioun, Entgasung a sonochemesch Reaktiounen.

Ultrasonic Kavitatioun a Flëssegkeeten mat der UIP1000

Video Thumbnail

 

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Frot méi Informatiounen

Benotzt w.e.g. de Formulaire hei ënnen fir zousätzlech Informatioun iwwer Ultraschallprozessoren fir d'Generatioun vun akustescher Kavitatioun, Uwendungen a Präisser ze froen. Mir wäerte frou Äre Prozess mat Iech ze diskutéieren an Iech en Ultraschall Kavitatiounssystem ze bidden, deen Är Ufuerderungen entsprécht!










D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:

Konte gefouert QShortcut Duerchflossrate recommandéiert Comments
1 bis 500mL 10 bis 200mL / min UP100H
10 bis 2000mL 20 bis 400mL / min UP200Ht, An UP400St
0.1 bis 20L 0.2 bis 4L / min UIP2000hdT
10 bis 100L 2 bis 10L / min UIP4000hdT
na 10 bis 100L / min UIP16000
na méi grouss Stärekoup vun UIP16000
Ultrasonic High-Shear Homogenisatoren ginn am Labo, Bench-Top, Pilot an Industrieveraarbechtung benotzt.

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall-Homogeniséierer fir Uwendungen, Dispersioun, Emulgatioun an Extraktioun am Labo, Pilot an industrieller Skala ze vermëschen.



Literatur / Referenzen


Héich performant Ultraschall! D'Produktpalette vun Hielscher deckt de ganze Spektrum vum kompakten Labo Ultraschall iwwer Bench-Top-Eenheeten op voll-industriell Ultraschallsystemer.

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall Homogeniséierer aus Labo ze industriell Gréisst.


Mir wäerte frou Äre Prozess ze diskutéieren.

Loosst eis a Kontakt kommen.