Ultraschall Kavitationen zu Liquiden
Ultraschallwellen vu héich Intensitéit Ultraschall entstoen Kavitation an Flëssegkeeten. Kavitation verursacht extremen Effekter lokal, wéi Flëssstoffer bis 1000 km / h, Drénken bis zu 2000 Satz an Temperaturen bis 5000 Kelvin.
Iwwer Ultrasonic Kavitatioun
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.
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.
Ultraschall Kavitatioun an der Kaskatrodesond vum Ultraschall UIP1000hdT (1000 Watt, 20kHz) an engem Glasreaktor.
Video vun akustescher Kavitatioun
Kavitation Uwendungen
D'Effekter kënnen fir vill Prozesser benotzt ginn, zB fir d'Vermëschung an d'Vermëschung, d'Agglomeratioun, Fräiraum an Zell Verfall. Insbesondere déi héich Scherr vun de Flëssstoffer verursaachen Spuere bei Partikeloberflächen a Partikelkollisiounen.
Eng High-Speed-Sequenz (vun a bis f) vu Frames, déi sono-mechanesch Peeling vun enger Graphitflacke am Waasser illustréieren mat der UP200S, en 200W Ultraschall mat 3-mm Sonotrode. Pfeile weisen d'Plaz vun der Spaltung (Exfoliatioun) mat Kavitatiounsblasen, déi d'Spalt penetréieren.
© Tyurnina et al. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0 https://creativecommons.org/licenses) Fir
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
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 |
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall-Homogeniséierer fir Uwendungen, Dispersioun, Emulgatioun an Extraktioun am Labo, Pilot an industrieller Skala ze vermëschen.
Literatur / Referenzen
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- 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.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall Homogeniséierer aus Labo ze industriell Gréisst.