Ultraskaņas homogenizatori ir spēcīgi instrumenti, lai sajauktu un homogenizētu cieto šķidrumu un šķidrumu-šķidrumu suspensijas. Ultraskaņas homogenizācija ir mehānisks process, lai samazinātu daļiņas šķidrumā, lai tie kļūtu vienmērīgi mazi un vienmērīgi sadalīti. Hielscher piedāvā jaudīgus ultraskaņas homogenizatorus lietošanai laboratorijā un ražošanas skalā.

Ultraskaņas homogenizatoru pielietojumi un ietekme

Ultraskaņas homogenizatori ir spēcīgi un uzticami maisītāji, kurus laboratorijā un rūpniecībā izmanto daudziem lietojumiem.
Ultraskaņas homogenizatoru var izmantot dažādiem lietojumiem, tostarp:

• Homogenizācija: Ultraskaņas homogenizatori var homogenizēt paraugus, lai izveidotu viendabīgus un konsekventus maisījumus.
• Dispersijas: Ultraskaņas homogenizatorus var izmantot, lai izkliedētu cietās daļiņas šķidrumos, lai radītu stabilas suspensijas. Ultrasonication ir ārkārtīgi efektīvs, veidojot nano-dispersijas.
• Emulgācija: Ultraskaņas homogenizatorus var izmantot, lai izveidotu stabilas emulsijas un nanoemulsijas, sadalot un izkliedējot nesajaucamus šķidrumus, piemēram, eļļu un ūdeni.
• Šūnu darbības traucējumi: Ultraskaņas homogenizatori var izjaukt atvērtās šūnas, lai iegūtu intracelulāros komponentus, piemēram, olbaltumvielas, nukleīnskābes, fermentus un metabolītus.
• Degazēšana Ultraskaņas homogenizatorus var izmantot, lai noņemtu izšķīdušās gāzes no šķidrumiem, piemēram, HPLC šķīdinātāju degazēšanu vai dzesēšanas šķidrumus.
• Ultrasoniski atbalstītas ķīmiskās reakcijas: Ultraskaņas homogenizatorus var izmantot arī ķīmiskām reakcijām ar ultraskaņu, piemēram, sonochemical sintēzi, katalīzi vai degradāciju.

 
Kopumā ultraskaņas homogenizatori ir daudzpusīgs rīks, ko var izmantot plašam pielietojumam pētniecībā, attīstībā un rūpnieciskajos procesos.

Ultraskaņas vs augstspiediena homogenizatori

Visizplatītākais homogenizācijas mehānisms ir augstspiediena homogenizācija. Tur, šķidrums tiek nospiests ar augstu spiedienu (apm. 2000 barg) caur homogenizācijas vārstu. Braucot ar vārstu, šķidrums iziet īsu (apm. 50 microsec.) augstspiediena zema spiediena ciklu.
Lai gan šis mehānisms darbojas labi mazām, mīkstām daļiņām, piemēram, tauku globām pienam, tā ierobežojumi ir noteikti cietu un abrazīvu materiālu, piemēram, pigmentu, pulēšanas līdzekļu vai metālu oksīdu, vai šķiedrainu un stiebriju materiālu, piemēram, augļu biezeņi, aļģes vai dūņas. Tas ir saistīts ar augstu šķidruma ātrumu (līdz 120mtr/SEK) un tāpēc, ka mazas atveres no izmantotajiem vārstiem. Tā kā abrazīvie materiāli iztur sūkņus un vārstu sprausli, tas rada nodilumu. Tas samazina efektivitāti un kalpošanas laiku sūkņa un vārsta.

Ultraskaņas homogenizētāju priekšrocības

Ultraskaņas homogenizatori lieljaudas lietojumiem

Mitrā frēzēšana, slīpēšana un sajaukšana ir tipiski pielietojumi, kur ultrasonikatori tiek izmantoti kā uzticami homogenizatori. Ultraskaņas homogenizatori ir ļoti efektīvi mīksto un cieto daļiņu samazināšanai. Atšķirībā no daudzām citām homogenizācijas tehnoloģijām, ultraskaņas zondes tipa homogenizatori var apstrādāt pat ļoti cietus, abrazīvus un šķiedru materiālus.
Ultraskaņas homogenizācijas darba princips ir balstīts uz kavitāciju. Kad šķidrumi tiek pakļauti intensīvai ultrasonication, skaņas viļņi izplatās caur šķidrumu, izraisot mainīgus augstspiediena un zema spiediena ciklus (aptuveni 20000 cikli / sek.). Zema spiediena cikla laikā šķidrumā rodas augstas intensitātes mazi vakuuma burbuļi, jo tiek sasniegts šķidruma tvaika spiediens.
Kad burbuļi sasniedz noteiktu lielumu, tās sabrukums spēcīgi augsta spiediena ciklā. Šajā sabrukums ļoti augsta spiediena un ātrgaitas šķidro strūklu tiek radīti uz vietas. Iegūtās straumes un satricinājumi sagrauj daļiņu aglomerātus un noved pie vardarbīgām sadursmēm starp atsevišķām daļiņām.

Viena liela ultraskaņas homogenizatoru priekšrocība ir nelielie samitrināta un kustīgo daļu skaits. Tas samazina berzes nodilumu un tīrīšanas laiku. Ir tikai divas saslapinātas daļas: sonotrode un plūsmas šūna. Abi ir vienkārši ģeometrijas un nav mazas vai paslēptas atveres.

Vēl viena priekšrocība ir precīza darbības parametru kontrole, kas ietekmē kavitāciju. Hielscher ultraskaņas homogenizatorus var izmantot svārstīšanās amplitūdas no aptuveni 1 līdz 200 mikronu. Šķidruma spiediens var būt no 0 līdz aptuveni 500psig. Kā amplitūda un spiediens ir visietekmīgākajiem parametriem, plašs darbības diapazons katra parametra ļauj ļoti maigu ļoti destruktīvu apstrādi.

Hielscher ultraskaņas homogenizatori ir kontrolēta amplitūda. Ar to koriģētā amplitūda tiks saglabāta visos ekspluatācijas apstākļos. Tas padara ultrasonication kontrolējamu un atkārtojamiem. Ultraskaņas apstrāde ar vienādiem darbības parametriem dos konsekventus un reproducēt rezultātus. Tas ir svarīgi saražotā materiāla kvalitātei un procesa rezultātu apjomībai no laboratorijas līdz ražošanas līmenim.

Ultraskaņas Homogenizatori jebkurai skalai

Hielscher ražo ultraskaņas homogenizatorus jebkura parauga tilpuma homogenizācijai partijas vai inline apstrādei. Laboratorijas ultraskaņas homogenizatorus var izmantot tilpumiem no 1,5 ml līdz aptuveni 5L. Ultraskaņas rūpnieciskie homogenizatori tiek izmantoti procesu izstrādei un partiju ražošanai no 0,5 līdz aptuveni 2000L vai plūsmas ātrumam no 0,1L līdz 20m³ stundā.

Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Kvalitāte Ražots Vācijā

Hielscher ultrasonikatori ir labi pazīstami ar saviem augstākajiem kvalitātes un dizaina standartiem. Izturība un viegla darbība ļauj vienmērīgi integrēt mūsu ultrasonikatorus rūpnieciskajās iekārtās. Hielscher ultrasonikatori viegli apstrādā neapstrādātus apstākļus un prasīgu vidi.

Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums un īpašu uzsvaru liek uz augstas veiktspējas ultrasonikatoriem, kas piedāvā vismodernākās tehnoloģijas un lietotājdraudzīgumu. Protams, Hielscher ultrasonikatori ir saderīgi ar CE un atbilst UL, CSA un RoHs prasībām.

Turpmākajā tabulā ir norādīti vispārējie ierīču ieteikumi atkarībā no partijas tilpuma vai plūsmas ātruma, kas jāapstrādā. Noklikšķiniet uz ierīces tipa, lai iegūtu vairāk informācijas par katru ultraskaņas homogenizētāju.

Ultraskaņas Homogenizatori augstas veiktspējas lietojumprogrammām

Hielscher ultraskaņas homogenizatori ir darba zirgs sajaukšanai un homogenizācijai. Ultraskaņas laboratorijas homogenizatori ir kompakti un uzticams līdzeklis mazo un vidējo paraugu efektīvai un ātrai izkliedējot un emulgēšana. Hielscher rūpnieciskie ultraskaņas homogenizatori ir iedarbīgi un pārspēj tradicionālās homogenizācijas metodes, piemēram, augstspiediena homogenizatorus vai lodītes dzirnavas. Hielscher rūpnieciskie homogenizētāji var piegādāt ļoti augstas amplitūdas un tādējādi ir ārkārtīgi spēcīgi, kad runa ir par sajaukšanu, izkliedi un frēzēšanas procesiem. 24/7 darbību var viegli nepārtraukti palaist līdz pat 200 μm amplitūdām. Vēl lielākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodi. Hielscher ultraskaņas iekārtas izturība ļauj 24/7 darbību pie lielas noslodzes un sarežģītos apstākļos.
Mūsu klientiem ir apmierināti ar Hielscher Ultrasonics izcilu robustumu un uzticamību’ homogenizatori. Uzstādīšana lieljaudas lietojumprogrammas, prasīga vide un 24/7 darbību laukos nodrošina efektīvu un ekonomisku apstrādi. Ultraskaņas procesa intensifikācija samazina apstrādes laiku un sasniedz labākus rezultātus, t. i., augstāku kvalitāti, augstāku ražu, inovatīvus produktus.

Ultraskaņas audu Homogenizatori

Papildus dispersiju un emulsiju sagatavošanai ultraskaņas homogenizatori ir stingri noteikti biotehnoloģijas, šūnu un molekulārās bioloģijas jomā, un dzīvības zinātne šūnu līzei un frakcionēšanai, audu traucējumi, intracelulāras savienojumus, kā arī DNS, RNS un hromatīna griešanas. Ultraskaņas homogenizētāji ir pieejami sīku tilpumu (0,1 ml) paraugu sagatavošanai līdz ļoti lielam tilpumiem rūpnieciskiem procesiem (piemēram, bioaktīvo savienojumu ekstrakcija, lai papildinātu ražošanu).
Lai pārtrauktu audu ar ultraskaņas homogenizatoru, izotonisku buferšķīdumu izmanto, lai apturētu Osmotisko bojājumu. Hielscher ultraskaņas homogenizatori ir ar temperatūras sensoru un temperatūras kontroles iestatījumu, kas ļauj saglabāt paraugus labi kontrolētā temperatūras diapazonā.
Lai iegūtu sīkāku informāciju par ultraskaņas audu homogenizatoriem, noklikšķiniet šeit!

---

---

Literatūra/atsauces

• Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
• Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
• Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
• 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.
• Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.