Opléise vu Feststoffer a Flëssegkeete mat Ultraschall
D’Virbereedung vu Léisungen ass e wichtege Schrëtt souwuel fir Laboprouwe wéi och fir d’industriell Produktioun. Am Allgemenge musse Laboprouwe virun der Analys verflëssegt ginn. D’Homogeniséieren an d’Opléise mat Ultraschall sinn eng séier an zouverlässeg Method, fir Prouwe vun alle Gréisste virzebereeden. An der industrieller Produktioun ass d’Virbereedung vun homogenen a gutt opgeléiste Léisungen dacks en entscheedende Faktor, fir gläichbleiwend Produkteegenschaften an eng konstant Qualitéit ze garantéieren. Ultraschallapparater fir d’Opléise sinn als kompakt Laboapparater an als vollwäerteg industriell Opléisapparater verfügbar.
Ultraschallapparater fir d’Opléisen: Asaz an Uwendungen
Ultraschall ass e bekannten, zouverlässegen Outil fir d’Prouwevirbereedung am Labo. Üblech Uwendunge sinn Homogeniséieren, Emulgéieren, Dispergéieren, Extraktioun, Entgasen a sonocheemesch Behandlungen.
Fir Miessunge mat analyteschen Instrumenter (z. B. HPLC, Atomspektrometer asw.) mussen am Allgemengen déi meescht Prouwe verflëssegt ginn. Dat bedeit, datt d’Prouf entweder am homogenen Zoustand vun enger Léisung virleie muss oder an e Kolloid, eng Suspensioun, eng Dispersioun oder eng Emulsioun iwwerfouert muss ginn, wann d’Mëschung heterogen ass. Leeschtungsstaark Ultraschallbehandlung ass e ganz effikassen Outil, fir souwuel homogen wéi och heterogen Mëschunge virzebereeden.
Wann Dir un der Virbereedung vun heterogene Suspensiounen interesséiert sidd, klickt hei fir: Emulgéiere mat Ultraschall an Dispergéiere mat Ultraschall!
Fir d’Hierstelle vun homogene Mëschungen duerch Opléise mat Ultraschall liest wgl. hei ënne weider!
De leeschtungsstaarken Ultraschallapparat UP200St mat 200W ass eng leeschtungsstaark a ganz robust Aarbechtsunitéit fir de Labo a méi kleng Produktiounen.
Ultraschallkavitatioun fir d’Opléisen
Wann d’Prouf léislech ass, kann de Stoffer, deen opgeléist soll ginn (wéi succralose, Salzer, z. B. a Form vu Polver oder Tabletten), an engem Léisungsmëttel (z. B. Waasser, waasserhalteg Léisungsmëttel, organesch Léisungsmëttel asw.) opgeléist ginn. Dobäi entsteet eng homogen Mëschung, déi nëmmen aus enger Phas besteet. Den Opléisprozess kann duerch manuell oder mechanescht Réieren duerchgefouert ginn, wat zäitopwenneg an ineffizient ass. Domat verbonne Problemer si Prouweverloschter duerch d’Handhabung oder eng feelend Reproduzéierbarkeet duerch zoufälleg Feeler an ongläichméissegt Mëschen.
Ultraschallbehandlung gëtt dacks agesat, fir en effikass a séiert Opléise vu Prouwen ze fërderen. Duerch Ultraschall ënnerstëtzt Opléise baséiert op der mechanescher Beweegung duerch Kavitatiounseffekter, déi duerch d’Abrénge vun Ultraschallwellen a Flëssegkeeten entstinn. D’Abrénge vun Ultraschallenergie erliichtert a beschleunegt d’Virbehandlung vu Prouwen, wéi d’Opléisen an d’Auslauge virun der Analys.
Duerch d’Virbereedung vun enger Léisung mat Ultraschall gëtt et méiglech, Stoffer an héijer Konzentratioun opzeléisen an effizient a séier eng konzentréiert oder gesättegt (an iwwersättegt) Léisung hierzestellen.
Wann Ultraschall mat héijer Leeschtung / niddreger Frequenz an e flëssegt Medium agebruecht gëtt, schaaft déi doduerch entstoend akustesch Kavitatioun eenzegaarteg Bedéngungen. Ultraschallbehandlung huet d’Virbehandlung vu Flëssegkeet-Flëssegkeet- a Feststoff-Flëssegkeet-Prouwen (z. B. Opschloss, Solubiliséierung an Extraktioun) verbessert, déi typescherweis virun der analytescher Detektioun a Miessung duerchgefouert gëtt.
D’Opléisvitess quantifizéiert d’Geschwindegkeet vum Opléisprozess. D’Opléisvitess gëtt vu verschiddene Facteure beaflosst:
- Material: Léisungsmëttel a Stoff, deen opgeléist soll ginn
- Temperatur + Drock
- Grad vun der (Ënner-)Sättegung
- Effizienz a Wierkung vum Opléisen a Mëschen
- Grenzfläch tëscht de Phasen
- Präsenz vun Inhibitoren (z. B. Substanzen, déi sech op de Partikelen ofgelagert hunn / d’Phasegrenz blockéieren)
Fir de Solvatatiounsprozess an d’Opléisvitess ze beschleunegen, si leeschtungsstaark Homogenisateuren néideg, déi eng genuch staark mechanesch Wierkung hunn. Duerch hir bekannt kavitatiounsbedéngt Opléis- a Mëschleeschtung sinn Ultraschallhomogenisateuren e verbreeten an zouverlässegen Outil fir d’Prouwevirbereedung a Laboratoiren.
Mikroskopesch Biller vun enger Meloxicam-Suspensioun:
Lénks: onbehandelt Meloxicam-Suspensioun; Riets: Meloxicam-Nanosuspensioun, hiergestallt duerch Ultraschallbehandlung mam UP100H fir 45 Minutte bei 100% Amplitud an Zyklus 1.
(Etüd a Bild: ©Iurian et al., 2015)
Opléise vu Laboprouwe mat Ultraschall
Duerch Ultraschall ënnerstëtzt Opléise fir d’Prouwevirbereedung gëtt a Laboratoirë virun analytesche Miessungen agesat.
Lëscht vun analyteschen Instrumenter, déi (dacks) verflëssegt Prouwe brauchen:
- HPLC – Héichleeschtungsflëssegkeetschromatographie
- FTIR – Fourier-Transformatiouns-Infraroutspektroskopie
- GC – Gaschromatographie
- Atomspektroskopie
- ATR – Ofgeschwächt Totalreflexioun
- Partikelgréisstebestëmmung duerch Laserbeugung
- Dynamesch Liichtstreeung
Mam Ultraschallapparat fir d’Prouwevirbereedung SonoStep kann d’Prouwebehandlung virun der Analys komplett inline duerchgefouert ginn: Den Ultraschallapparat fir d’Prouwevirbereedung huet en integréiert Réierwierk an eng Pompel, sou datt d’Prouwe gläichméisseg a kontinuéierlech duerch e geschlossene System fléissen. Doduerch gëtt eng gläichméisseg an zouverlässeg Ultraschallbehandlung garantéiert, ouni de Risiko vu Kräizkontaminatioun a Prouweverfälschung oder Prouweverloscht.
Liest méi iwwer d’Alles-an-engem-Ultraschallunitéit fir d’Prouwevirbereedung SonoStep!
Opléise mat Ultraschall fir d’industriell Produktioun
An industrielle Produktiounslinne gëtt Ultraschall mat héijer Leeschtung integréiert, fir Feststoff-Flëssegkeet-Mëschungen opzeléisen an ze homogeniséieren, fir e gläichméissegt a stabiilt Produkt hierzestellen.
Hei ënne fannt Dir e puer Beispiller fir verschidden Industrieberäicher:
- Pharmazeutesch Industrie: Opléise vu Bestanddeeler vu Medikamenter, z. B. Salzer, Polymeren
- Liewensmëttel- a Gedrénksindustrie: Opléise vun Zutaten, z. B. Zocker, Salz, Sirop, Gewierzer
- Faarwen a Beschichtungen: Opléise vu Polymeren
- Chimie: Virbereedung vun enger iwwersättegter Léisung virun Ausfällungsreaktiounen
Ultraschallapparat fir d’Opléisen UIP6000hdT fir en héijen Duerchsaz bei der industrieller Produktioun vu Léisungen
Ultraschallprozessoren fir Opléisuwendungen op all Moossstaf
Hielscher Ultrasonics bitt déi ideal Léisung fir Är Opléis- a Benetzungsuwendung. Egal ob Dir analytesch Prouwen am Laboratoire virbereede musst oder grouss Volume vu Léisungen oder Salzléisungen am kontinuéierlechen Duerchflossbetrib produzéiere musst – Hielscher Ultrasonics huet den idealen Ultraschallapparat fir d’Opléise fir Äre Prozess!
Mat Ultraschallapparater an alle Leeschtungsklassen a fir d’Veraarbechtung souwuel a Chargë wéi och inline recommandéiere mir Iech den Ultraschallapparat, deen am beschte fir Är Veraarbechtungsziler gëeegent ass!
D’Tabell hei ënne gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:
| Chargevolumen | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL/min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi héich | Verbond aus UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur / Referenzen
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel: Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: InTechOpen.
- Castro, Luque de; Capote, Priego F. (ed.) (2007): Analytical Applications of Ultrasound. Elservier Science, 2007.
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert Héichleeschtungsultraschallhomogenisateure vum Laboformat bis zum Industrieformat.

