Ultraskaņas sadalīšanās: mitrināšana, izšķīdināšana, izkliedēšana
Ultraskaņas integratori tiek plaši izmantoti, lai mitrinātu, izkliedētu vai izšķīdinātu daļiņas un pulverus šķidrumos. Augstas veiktspējas ultrasonikatori rada intensīvus bīdes spēkus, kas izjauc un sagrauj agregātus, aglomerātus un primārās daļiņas līdz mikroskopiskam vai nano izmēram. Vienmērīga daļiņu apstrāde akustiskās kavitācijas laukā rada šauru daļiņu sadalījumu un vienmērīgu daļiņu virsmu.
Ultraskaņas dezintegratori un to pielietojumi
Ultraskaņas dezintegratori nodrošina intensīvus bīdes spēkus, kas rada nepieciešamo ietekmi uz cietām vielām, piemēram, daļiņām, kristāliem un šķiedrām, lai tos izjauktu un sadalītu līdz mērķa izmēram, piemēram, mikronu vai nano izmēram. Salīdzinot ar alternatīvām sadalīšanās metodēm, piemēram, augstas bīdes asmeņu maisītājiem, augstspiediena homogenizatoriem, lodīšu dzirnavām, mikrofluidizatoriem utt., Ultraskaņas dezintegratori piedāvā dažas būtiskas priekšrocības.
Ultraskaņas dezintegratoru priekšrocības
- Augstas intensitātes kavitācija un bīde
- Vienota daļiņu apstrāde
- Augsta cieto vielu koncentrācija
- Nav sprauslu / nav aizsērēšanas
- Nav nepieciešama frēzēšanas vide (t.i., krelles)
- lineārā mērogojamība
- Viegli & droša ekspluatācija
- Viegli tīrāms
- Laiks- & energoefektīva
Ultraskaņas caurplūdes reaktori nanodaļiņu vircas rūpnieciskai inline ražošanai.
Augstās turbulences, ko rada ultrasonication, palielina masas pārnesi starp fāzēm un tādējādi veicina pulveru vai neviendabīgu ķīmisko reakciju izšķīdināšanu. Tas padara ultraskaņas dezintegratorus par vēlamo instrumentu, lai pastiprinātu tādus procesus kā frēzēšana, izkliedēšana, emulgācija un izšķīdināšana.
Lasiet vairāk par ķīmisko reakciju ultraskaņas pastiprināšanu (sonochemistry)!
Ultraskaņas dezintegratoru pielietojumi
- Malšanas & Slīpēšanas
- deagglomerācija & Dispersijas
- Emulgācija
- Pulveru šķīdināšana
- Masu pārneses uzlabošana
- Sonochemical reakcijas
Ultraskaņas dezintegratori daļiņu izmēra samazināšanai
Ultraskaņas dezintegratori tiek izmantoti daļiņu izmēra samazināšanai un daļiņu sadalījumam, vai tas nozīmē primāro daļiņu reālu sajaukšanos (ko sauc par frēzēšanu) vai aglomerātu bojājumus (ko sauc par deagglomerāciju / dispersiju).
Daļiņu izmēra sadalījums un Mg2Si SEM attēli pirms un pēc ultraskaņas frēzēšanas (UM). a) daļiņu izmēra sadalījums; b) SEM attēls pirms ultraskaņas frēzēšanas; c) SEM attēls pēc ultraskaņas frēzēšanas 50% PVP–50% EtOH 2 stundas.
avots: Marquez-Garcia et al. 2015
Ultraskaņas dezintegratori frēzēšanai & Slīpēšanas
Ultrasoniski ģenerēta kavitācija rada intensīvus bīdes spēkus un tādējādi ar to saistītu starpkonkrētu sadursmi. Vircas cietās vielas darbojas kā malšanas vide (salīdzināma ar pērlītēm vai pērlēm pērlīšu / pērļu dzirnavās): Tās paātrina kavitācijas šķidruma plūsmas, kas viegli sasniedz ātrumu līdz 180m/s. Kad daļiņas skāra viena otru ar tik milzīgu ātrumu, tās saplīst un sagrauj mikronu un nano izmēra fragmentos. Ultraskaņas dezintegratori var pat salauzt primārās daļiņas. Ultraskaņas plūsmas šūnu reaktori nodrošina visu daļiņu vienmērīgu apstrādi, lai ultraskaņas frēzēšana radītu šauru daļiņu izmēru sadalījumu.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas frēzēšanu!
Ultraskaņas dezintegratori deagglomerācijai & Dispersijas
Ultraskaņas procesa parametrus var ļoti precīzi kontrolēt, lai ultraskaņas dezintegratori varētu sasmalcināt primārās daļiņas, kad tiek izmantotas augstas amplitūdas un paaugstināts spiediens. No otras puses, ultraskaņas sadalīšanās sistēmas var darbināt arī zemākās amplitūdās un vieglākos apstākļos, lai daļiņu struktūra un virsma paliktu neskarta, bet aglomerāti tiek sadalīti un atsevišķās daļiņas tiek vienmērīgi sadalītas vircā.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas deagglomerāciju un dispersiju!
Ultraskaņas dezintegratori emulgācijai
Ja divi nesajaucami šķidrumi (piemēram, ūdens un eļļa) tiek apstrādāti ar ultraskaņu, ultraskaņas kavitācija traucē pilienus – radot ļoti mazus divu nesajaucamu fāžu pilienus, kurus pēc tam sajauc kopā. Tā kā ultraskaņas dezintegratori viegli ražo nano izmēra pilienus, stabilizētām ultraskaņas emulsijām piemīt ilgtermiņa stabilitāte un skaidrs caurspīdīgs izskats.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas nano-emulgāciju!
Ultraskaņas dezintegratori izšķīdināšanai
Ultraskaņas dezintegratori tiek izmantoti, lai izšķīdinātu pulveri un tabletes ātrā, vienkāršā un drošā procedūrā. Ultrasoniski radīta kavitācija iznīcina cietvielu virsmu un transportē erodētos fragmentus šķidrumā, tādējādi radot viendabīgu šķīdumu.
Farmācijas nozarē tablešu šķīdināšana ir ikdienas uzdevums, piemēram, analītiskos nolūkos. Kad tabletes ir pakļautas ūdens videi, tablete lēnām izšķīst ļoti laikietilpīgā procesā. Pat izmantojot parasto maisītāju vai asmeņu maisītāju, pilnīga tablešu izšķīdināšana joprojām ir laikietilpīga. Ultraskaņas kavitācija un tās ārkārtīgi intensīvie bīdes spēki atdala daļiņas no tabletes un transportē tās atšķaidītājā, tādējādi nepārtraukti saglabājot masas pārnesi starp tabletes virsmu un svaigu, nepiesātinātu atšķaidītāju. Tas padara ultraskaņas izšķīdināšanu ļoti ātru un efektīvu procesu, kas palīdz paātrināt zāļu izšķīdināšanu.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas izšķīdināšanu!
Kā darbojas mehāniskais dezintegrators?
Ultraskaņas laboratorijas dezintegratori izmanto to pašu mehānisko principu kā rūpnieciskie dezintegratori. Dezintegratoru sajaukšanas sistēmas sadala aglomerātus un agregātus, šķīdina cietās vielas vai disperģē cietās daļiņas šķidros maisījumos. Ultraskaņas sadalīšanās ietver augstas intensitātes ultraskaņas zondi partijas tvertnē vai in-line plūsmas šūnu reaktorā. Ultraskaņas dezintegratora zonde (sonotrode) vibrē šķidrumā ļoti augstā frekvencē un rada intensīvu ultraskaņas kavitāciju šķidrumā. Katra kavitācijas burbuļa sabrukums rada spēcīgus bīdes spēkus, kas sadala aglomerātus, agregātus un pat primārās daļiņas. Arī ultraskaņas kavitācija rada ātrgaitas kavitācijas straumēšanu ar līdz pat 1000km / h. Kavitācijas šķidruma strūklas ietekmē daļiņu aglomerātus, plīst šūnu sienas, uzlabo materiāla pārnesi vircas iekšienē un izkliedē cietās vielas visā šķidruma tilpumā. Ultraskaņas kavitācijas laukā spiediens ātri un atkārtoti mainās starp vakuumu un līdz 1000bar. Rotējošajam maisītājam ar 4 maisītāja asmeņiem būtu jādarbojas ar satriecošiem 300 000 apgriezieniem minūtē, lai sasniegtu tādu pašu mainīgā spiediena ciklu frekvenci. Parastie rotācijas maisītāji un rotora statora maisītāji nerada ievērojamu kavitācijas daudzumu to ātruma ierobežojuma dēļ.
Vai jūs interesē nanodaļiņu augšupēja sintēze? – Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk!
Ultraskaņas dezintegrators UIP2000hdT daļiņu dispersijām nerūsējošā tērauda reaktorā
Laboratorijas ultraskaņas dezintegratori
Zondes tipa ultraskaņas ierīces ir ļoti noderīgs rīks katrā laboratorijā. Ultraskaņas zonde (pazīstama arī kā sonotrode) ir vienkārša ģeometrija un viegli tīrāms titāna stienis, kas savieno ultraskaņas vibrācijas šķidrumā. Hielscher izgatavo ultraskaņas zondes un padomus dažādos izmēros. Visbiežāk sastopamajai cietvielu sadalīšanai laboratorijā ļoti noderīgas ir ultraskaņas zondes ar 3, 7, 14 vai 22 mm gala diametru. Ir pieejami citi zondes izmēri un pielāgota izmēra ultraskaņas zondes. Tipiskas ultraskaņas ierīces laboratorijas sadalīšanai svārstās no 100 līdz 400 vatiem ultraskaņas jaudas.
Rūpnieciskie ultraskaņas dezintegratori
Hielscher rūpnieciskie dezintegratori ir lieljaudas ultraskaņas procesori, kas paredzēti lieljaudas nepārtrauktai lielu vircas plūsmu sadalīšanai. Šīs rūpnieciskās sistēmas var viegli apstrādāt augstas cietās koncentrācijas. Rūpnieciskās ultraskaņas zondes ir aprīkotas ar atloku, ko var uzstādīt uz tērauda tvertnēm, stikla reaktoriem vai plastmasas konteineriem jebkurā orientācijā. Ultraskaņas trauka vai plūsmas šūnas nospiešana pastiprina akustisko kavitāciju un līdz ar to arī ultraskaņas procesu. Tipiskas ultraskaņas rūpnieciskās sadalīšanās iekārtas svārstās no 1000 līdz 16 000 vatiem ultraskaņas jaudas uz sonotrodu.
Nozares, kurās plaši atrodama ultraskaņas sadalīšanās:
- Cietu/šķidru preparātu disperģēšana, šķīdināšana, sajaukšana
- materiālzinātne
- Parauga sagatavošana pirms analīzes
- Nanodaļiņu pielietojums
- Daļiņu funkcionalizācija
- Fāzu pārneses reakcijas
- Kristalizācija / nokrišņi
- pārtikas pārstrāde
- Papīra rūpniecība
- biomasas šķelšana
Kā nopirkt pareizo ultraskaņas dezintegratoru?
Hielscher Ultrasonics ir ilgstoši pieredzējis augstas veiktspējas ultraskaņas dezintegratoru ražotājs, ko izmanto, lai izkliedētu un izjauktu daļiņas vai izšķīdinātu pulverus šķidrumos. Kā tirgus līderis Hielscher projektē, ražo un izplata ultraskaņas dezintegratorus un homogenizatorus no laboratorijas un stenda virsmas līdz pilnai rūpnieciskai skalai.
Mēs palīdzam jums atbildēt uz šādiem jautājumiem, lai atrastu vispiemērotāko ultraskaņas dezintegratoru jūsu lietojumam un vajadzībām:
- Kāda ir jūsu mērķa lietojumprogramma?
- Kāds ir tipiskais apjoms, kas jāapstrādā?
- Kādi ir procesa kritiskie faktori?
- Kādi ir kvalitātes standarti, kas jāsasniedz?
Mūsu labi apmācītie un pieredzējušie darbinieki palīdzēs jums ar visiem jautājumiem un jūsu procesa koncepciju. Hielscher Ultrasonics piedāvā padziļinātas konsultācijas par ultraskaņas procesiem, lai palīdzētu mūsu klientiem atrast optimālu ultraskaņas ierīci. Bet Hielscher pakalpojums šeit nebeidzas, mēs apmācām klientus vai nu viņu telpās, vai mūsu ultraskaņas procesu laboratorijā un tehniskajā centrā, lai palīdzētu viņiem procesa izstrādes, optimizācijas un paplašināšanas laikā.
Hielscher Ultrasonics’ Rūpnieciskie ultraskaņas procesori viegli nodrošina ļoti augstas amplitūdas, kas nepieciešamas, lai izjauktu cietās daļiņas un aglomerātus vai apstrādātu vircas ar augstu cieto koncentrāciju. Hielscher rūpnieciskos dezintegratorus var darbināt ar amplitūdām līdz 200 μm nepārtraukti 24/7 darbībā. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodes. Papildu piederumi, piemēram, pastiprinātāja ragi, plūsmas šūnas, ultraskaņas reaktori un pilnīgi recirkulācijas iestatījumi, ir viegli pieejami un ļauj konfigurēt ultraskaņas sistēmu, kas norādīta jūsu procesa prasībām.
Izsmalcināti ultraskaņas dezintegratori un šķīdinātāji
Hielscher Ultrasonics koncentrējas uz augstas veiktspējas dezintegratoriem ar visaugstāko lietotājdraudzīgumu un vismodernākajiem tehniskajiem sasniegumiem. Tas nozīmē, ka Hielscher laboratorijas dezintegratoru standarti arvien vairāk pielāgojas rūpniecisko iekārtu inteliģencei. Lietotājs var kontrolēt Hielscher digitālos ultrasonatorus, izmantojot pārlūka tālvadības pulti. Automātiskā datu ierakstīšanas programmatūra raksta visus svarīgos ultraskaņas parametrus, piemēram, neto jaudu, kopējo jaudu, amplitūdu, temperatūru, spiedienu, laiku un datumu kā CSV failu iebūvētajā SD kartē. Turklāt ultraskaņas dezintegratoru var ieprogrammēt automātiskai izslēgšanai pēc noteikta laika vai īpašas enerģijas ievades vai programmas pulsējošas ultraskaņas režīmiem. Pievienojami temperatūras un spiediena sensori ļauj uzmanīgi izsekot parauga apstākļiem. Tā kā karstumjutīgu materiālu temperatūras kontrole ir izšķirošs faktors procesa rezultātu kvalitātei, Hielscher piedāvā dažādus risinājumus, lai saglabātu procesa temperatūru mērķa temperatūras diapazonā.
Hielscher ultrasonikatoru izsmalcinātās funkcijas nodrošina visaugstāko procesa kontroli, uzticamus un reproducējamus ultraskaņas rezultātus, lietotājdraudzīgumu un darba komfortu.
Hielscher Ultrasonics’ Rūpnieciskie ultraskaņas procesori var nodrošināt ļoti augstas amplitūdas. Amplitūdas līdz 200 μm var viegli nepārtraukti darbināt 24/7 darbībā. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodes. Spēja darbināt tik augstas amplitūdas ļauj mūsu klientiem efektīvi sasmalcināt primārās daļiņas līdz nano izmēram. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Lasiet vairāk par ultraskaņas šķīdināšanu un šķīdinātājiem!
kvalitāte – Ražots Vācijā
Kā ģimenes un ģimenes uzņēmums, Hielscher lepojas ar savu ultraskaņas procesoru augsto kvalitāti. Visi ultrasonikatori ir projektēti, ražoti un pārbaudīti mūsu galvenajā mītnē Teltovā netālu no Berlīnes, Vācijā. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Jūs varat iegādāties Hielscher ultraskaņas dezintegratorus visos dažādos izmēros, un cenu diapazons piedāvā pieejamu ultrasonicator, kas atbilst jūsu budžetam. No daļiņu sadalīšanās mazos laboratorijas flakonos līdz nepārtrauktai vircas plūsmas sadalīšanai rūpnieciskajā ražošanā, Hielscher Ultrasonics ir piemērots dezintegrators jums! Lūdzu, sazinieties ar mums – Mēs esam priecīgi ieteikt jums vispiemērotāko Ultrasonicator!
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min | UP100H |
| 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Augstas jaudas ultraskaņas homogenizatori no Lab līdz pilots un Rūpniecības mērogs.
Literatūra / Atsauces
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Renata Tomczak-Wandzel, Svetlana Ofverstrom, Regimantas Dauknys, Krystyna Mędrzycka (2011): Effect of Disintegration Pretreatment of Sewage Sludge for Enhanced Anaerobic Digestion. ENVIRONMENTAL ENGINEERING The 8th International Conference May 19–20, 2011, Vilnius, Lithuania.