Ultraskaņas homogenizatori laboratorijas, eksperimentālajai un rūpnieciskajai apstrādei
Ultraskaņas homogenizatori ir spēcīgi instrumenti, lai sajauktu un homogenizētu cietā šķidruma un šķidruma-šķidruma suspensijas. Ultraskaņas homogenizācija ir mehānisks process, lai samazinātu daļiņas šķidrumā, lai tās kļūtu vienmērīgi mazas un vienmērīgi sadalītas. Hielscher piedāvā spēcīgus ultraskaņas homogenizatorus pielietošanai laboratorijā un ražošanas mērogā.
Ultraskaņas homogenizatori uzticamai sajaukšanai, disperģēšanai, emulgēšanai un daļiņu izmēra samazināšanai
Hielscher ultraskaņas homogenizatori nodrošina spēcīgu, regulējamu kavitāciju, kas ļauj iegūt viendabīgus maisījumus, smalkas dispersijas, stabilas emulsijas, nanoemulsijas, šūnu lizātus un samazināt daļiņu izmērus. No nelieliem laboratorijas paraugiem līdz nepārtrauktai rūpnieciskai ražošanai — Hielscher ultraskaņas iekārtas nodrošina reproducējamus homogenizācijas rezultātus pētniecībā, produktu izstrādē un ražošanā.
Neatkarīgi no tā, vai jums laboratorijā jāapstrādā daži mililitri, jāoptimizē recepte eksperimentālā mērogā vai jāorganizē augstas caurlaidspējas ražošanas līnija, Hielscher piedāvā ultraskaņas homogenizatorus ar precīzu amplitūdas, laika, temperatūras, spiediena un enerģijas patēriņa kontroli. Tas padara ultraskaņas homogenizāciju par mērogojamu, atkārtojamu un efektīvu alternatīvu rotoru-statoru maisītājiem, lodīšu dzirnavām un augstspiediena homogenizatoriem.
Kāpēc izvēlēties ultraskaņas homogenizatoru:
- Spēcīga homogenizācija: Izveidojiet smalkas dispersijas, emulsijas, nanoemulsijas un viendabīgas suspensijas.
- Precīza procesa kontrole: Noregulējiet amplitūdu, jaudu, laiku, temperatūru un spiedienu, lai iegūtu atkārtojamus rezultātus.
- No laboratorijas līdz rūpnieciskajam mērogam: Apstrādājiet nelielus paraugus, lielas partijas vai nepārtrauktas plūsmas.
- Piemērots darbam ar grūti apstrādājamiem materiāliem: Piemērots abrazīvām daļiņām, suspensijām ar augstu cietvielu saturu, šķiedru materiāliem, viskozām šķidrumiem un sarežģītām formulām.
- Partiju un nepārtraukta darbība: Izmantojiet atvērtus traukus, mēģenes, reaktorus vai caurplūdes šūnas.
- Konstrukcija, kas neprasa lielu apkopi: Vienkāršā sonotroda un plūsmas kameras forma samazina tīrīšanas apjomu un nodilumu.
- Paredzēts darbam 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā: Rūpnieciskās ultraskaņas sistēmas ir paredzētas intensīvai nepārtrauktai apstrādei.
Norādiet mums apstrādes apjomu, vēlamo daļiņu vai pilienu izmēru, viskozitāti, cietvielu saturu un nepieciešamo caurlaidspēju. Mēs ieteiksim vispiemērotāko laboratorijas, eksperimentālo vai rūpniecisko ultraskaņas iekārtu.
Ultraskaņas homogenizators UIP1000hdT, 1000 vati spēcīgs sonikators nanodispersijām un nanoemulsijām
Ultraskaņas homogenizatoru pielietojumi un ietekme
Ultraskaņas homogenizatori ir spēcīgi un uzticami maisītāji, kurus izmanto laboratorijā un rūpniecībā daudziem lietojumiem.
Ultraskaņas homogenizatoru var izmantot dažādiem lietojumiem, tostarp:
- Homogenizācija: Ultraskaņas homogenizatori var homogenizēt paraugus, lai radītu vienveidīgus un konsekventus maisījumus.
- Dispersijas: Ultraskaņas homogenizatorus var izmantot, lai izkliedētu cietās daļiņas šķidrumos, lai izveidotu 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 atvērtas šūnas, lai iegūtu intracelulāros komponentus, piemēram, olbaltumvielas, nukleīnskābes, fermentus un metabolītus.
- Degazēšana: Ultraskaņas homogenizatorus var izmantot, lai noņemtu izšķīdušās gāzes no šķidrumiem, piemēram, degazējot HPLC šķīdinātājus vai dzesēšanas šķidrumus.
- Ultraskaņas ķīmiskās reakcijas: Ultraskaņas homogenizatorus var izmantot arī ultraskaņas ķīmiskās reakcijām, piemēram, sonochemical sintēzei, katalīzei vai degradācijai.
Kopumā ultraskaņas homogenizatori ir daudzpusīgs rīks, ko var izmantot plašam lietojumu klāstam pētniecībā, attīstībā un rūpnieciskajos procesos.
Industriālais sonikators UIP4000hdT ar plūsmas kamerām nepārtrauktai ražošanai iekārtas iekšējā plūsmā
Jaudas ultraskaņa daļiņu izmēra samazināšanai:
Ja ultraskaņas homogeizatori tiek izmantoti tādiem lietojumiem kā sajaukšana, izkliedēšana un emulgācija, mērķis ir samazināt mazas daļiņas vai pilienus šķidrumā vai vircā, lai uzlabotu maisījuma viendabīgumu un stabilitāti. Šīs daļiņas (disperģētā fāze) var būt gan cietas vielas, gan šķidrumi. Daļiņu vidējā diametra samazinājums palielina atsevišķu daļiņu skaitu. Tas samazina vidējo daļiņu attālumu un palielina daļiņu virsmas laukumu. Grafikā parādīta korelācija starp atsevišķu daļiņu diametru un kopējo virsmas laukumu. Virsmas laukums un vidējais daļiņu attālums var ietekmēt šķidruma reoloģiju.
Ja starp daļiņām un šķidrumu atšķiras īpatnējais svars, maisījuma viendabīgums var ietekmēt dispersijas stabilitāti. Ja daļiņu izmērs lielākajai daļai daļiņu ir līdzīgs, tendence aglomerēties nosēdināšanas vai pacelšanās laikā samazinās, jo līdzīgām daļiņām ir līdzīgs celšanās vai nosēšanās ātrums.
Ultraskaņas dispersijas parāda vienmērīgu daļiņu izmēra sadalījumu ar viendabīgi samazinātām daļiņām. Līknes parāda silīcija dioksīda daļiņu sadalījumu pirms ultraskaņas (zaļā līkne) un pēc ultraskaņas dispersijas (sarkanā līkne).
Ultraskaņas vs augstspiediena homogenizatori
Augstspiediena homogenizatori ar ļoti augstu spiedienu virza šķidrumu caur homogenizācijas vārstu. Tas var labi darboties ar mīkstām daļiņām vai pilieniņiem, piemēram, piena tauku globulām. Tomēr šajā lapā ir norādīts, ka augstspiediena homogenizatoriem var būt ierobežojumi, apstrādājot cietas, abrazīvas, šķiedru vai pavedveida vielas, jo liels šķidruma ātrums un mazas vārsta atveres izraisa nodilumu un samazina sūkņa vai vārsta kalpošanas laiku.
Ultraskaņas homogenizatori darbojas citādi. Tā vietā, lai materiālu piespiestu iziet caur nelielu vārsta atveri, tie ar vibrējošas sonotrodes palīdzību ievada mehānisko enerģiju šķidrumā. Tas rada kavitāciju tieši procesa vidē.
Ultraskaņas homogenizatoru priekšrocības
- Nav mazu vārstu atveru, kas varētu viegli aizsērēt
- Piemērots abrazīviem un šķiedru materiāliem
- Viegla procesa intensitātes regulēšana
- Partiju un nepārtrauktas apstrādes iespējas
- Mazs mitrumu pakļauto un kustīgo detaļu skaits
- Efektīva daļiņu deaglomerācija un pilienu izmēra samazināšana
- Lieliska mērogojamība no laboratorijas testiem līdz ražošanai
Ultraskaņas homogenizatori laboratorijas, eksperimentālajiem un rūpnieciskajiem mērķiem
Hielscher piedāvā ultraskaņas homogenizatorus dažādiem procesa apjomiem un caurlaidspējām. Laboratorijas ultraskaņas homogenizatorus izmanto nelielu paraugu sagatavošanai, preparātu testēšanai, bioloģisko paraugu apstrādei un pētniecībai&D. Eksperimentālos un rūpnieciskos ultraskaņas ģeneratorus izmanto procesu izstrādei, mēroga palielināšanai, ražošanai un nepārtrauktai integrētai apstrādei.
Šajā lapā ir sniegts plašs diapazons: laboratorijas ultraskaņas homogenizatori spēj apstrādāt tilpumus no aptuveni 1,5 ml līdz 5 l, savukārt rūpnieciskie ultraskaņas homogenizatori spēj apstrādāt partijas no aptuveni 0,5 līdz 2000 l vai caurplūdumus no 0,1 l līdz 20 m³ stundā.
| Homogenizatoru klase | Vislabāk piemērots | Tipiski lietojumi |
|---|---|---|
| Laboratorijas homogenizatori | Kompakti ultraskaņas ģeneratori nelieliem paraugiem, laboratorijas darbiem, pētniecībai&D, kā arī preparātu izstrāde. | Paraugu sagatavošana, šūnu sadalīšana, DNS, RNS un proteīnu ekstrakcija, neliela apjoma emulsijas, nanodaļiņu dispersija, preparātu skrīninga un realizējamības pārbaudes. |
| Homogenizatori eksperimentālā mērogā | Izmēģinājuma sistēmas procesu izstrādei, mēroga palielināšanas pētījumiem, parametru optimizācijai un izmēģinājuma partiju ražošanai. | Amplitūdas, enerģijas patēriņa, laika un temperatūras optimizācija, mēroga palielināšanas parametru izstrāde, nepārtrauktas plūsmas testēšana, eksperimentālā partiju ražošana un procesa ekonomiskās efektivitātes pārbaude. |
| Rūpnieciskie homogenizatori | Rūpnieciskās ultraskaņas sistēmas liela apjoma apstrādei, nepārtrauktai ražošanai un ražošanai ar lielu caurlaidspēju. | Nepārtraukta ražošana, liela apjoma homogenizācija, liela apjoma dispersija, iekārtas integrēta emulgēšana, mitrā malšana, procesa intensifikācija un ražošana 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā. |
Pareizā ultraskaņas homogenizatora izvēle
Labākais ultraskaņas homogenizators ir atkarīgs no procesa mērķa un materiāla īpašībām. Lai saņemtu uzticamu ieteikumu par aprīkojumu, ņemiet vērā šādus parametrus:
- Parauga vai partijas tilpums
- Nepārtraukts plūsmas ātrums
- Šķidruma viskozitāte
- Cietā viela
- Daļiņu cietība
- Sākotnējais daļiņu vai pilienu izmērs
- Mērķa daļiņu vai pilienu izmērs
- Jutība pret temperatūru
- Nepieciešamais apstrādes laiks
- Nepieciešamība pēc dzesēšanas vai spiediena regulēšanas
- Partiju, recirkulācijas vai vienreizējās caurplūdes režīms
- Prasības attiecībā uz tīrīšanu un materiālu savietojamību
Pamatojoties uz šiem procesa parametriem, mēs varam ieteikt piemērotu ultraskaņas homogenizatoru, sonotrodu, pastiprinātāju, plūsmas kameru un dzesēšanas sistēmu.
Kāpēc iegādāties Hielscher ultraskaņas homogenizatoru?
Hielscher ultraskaņas homogenizatori ir izstrādāti, lai nodrošinātu uzticamu kavitāciju, reproducējamu procesa kontroli un ilgu kalpošanas laiku. Šīs sistēmas ir paredzētas lietošanai laboratorijās, eksperimentālās ražotnēs un rūpnieciskās vidēs.
Pašreizējā lapā norādīts, ka Hielscher ultraskaņas iekārtas darbojas ar amplitūdas regulēšanu, kas nozīmē, ka izvēlētā amplitūda tiek uzturēta darba apstākļos. Turklāt tajā uzsvērts, ka identiski ultraskaņas parametri nodrošina stabilus un atkārtojamus rezultātus, kas ir svarīgi produkta kvalitātei un ražošanas apjoma palielināšanai.
Hielscher ultraskaņas iekārtas priekšrocības:
- Augstas veiktspējas ultraskaņas procesori — no laboratorijas līdz rūpnieciskam mērogam
- Precīza amplitūdas kontrole
- Regulējama jauda, laiks, temperatūra un spiediens
- Partijas un inline apstrāde
- Izturīgi sonotrodi un plūsmas kameras
- Maz saskares ar šķidrumu esošu detaļu un viegla tīrīšana
- Piemērots abrazīviem, šķiedru saturošiem un materiāliem ar augstu cietvielu saturu
- Rūpnieciskās sistēmas nepārtrauktai darbībai
- Procesu konsultācijas un lietojumprogrammu atbalsts
- Vācu dizains un ražošanas kvalitāte
Zemāk esošajā tabulā ir norādīti vispārīgi ieteikumi par iekārtām atkarībā no apstrādājamā partijas apjoma vai plūsmas ātruma. Noklikšķiniet uz ultraskaņas iekārtas modeļa, lai iegūtu sīkāku informāciju par katru ultraskaņas homogenizatoru.
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 0.5 līdz 1,5 ml | n.p. | VialTweeter |
| 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 |
| 15 līdz 150L | 3 līdz 15L/min | UIP6000hdT |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
Ultraskaņas audu homogenizatori
Papildus dispersiju un emulsiju sagatavošanai ultraskaņas homogenizatori ir stingri izveidoti biotehnoloģijā, šūnu un molekulārajā bioloģijā un dzīvības zinātnē šūnu līzei un frakcionēšanai, audu darbības traucējumiem, intracelulāro savienojumu ekstrakcijai, kā arī DNS, RNS un hromatīna nobīdei. Ultraskaņas homogenizatori ir pieejami nelielu tilpumu (0,1 ml) paraugu sagatavošanai līdz ļoti lieliem apjomiem rūpnieciskiem procesiem (piemēram, bioaktīvo savienojumu ekstrakcija papildinājumu ražošanai).
Lai izjauktu audus ar ultraskaņas homogenizatoru, osmotisku bojājumu apturēšanai tiek izmantots izotonisks buferšķīdums. Hielscher ultraskaņas homogenizatori ir aprīkoti 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!
FAQ: Ultraskaņas homogenizatori
Kas ir ultraskaņas homogenizators?
Ultraskaņas homogenizators ir jaudīga ultraskaņas ierīce, ko izmanto, lai sajauktu, disperģētu, emulgētu, deaglomerētu, sadalītu vai samazinātu daļiņu un pilienu izmēru šķidrumos. Tas izmanto vibrējošu zondi, lai šķidrumā radītu akustisko kavitāciju.
Kā darbojas ultraskaņas homogenizācija?
Ultraskaņas homogenizācija darbojas, izmantojot akustisko kavitāciju. Augstas intensitātes ultraskaņa rada mikroskopiskus burbuļus, kas strauji sabrūk. Tas rada šķērsspēkus, turbulenci un daļiņu sadursmes, kas samazina daļiņu vai pilienu izmēru un uzlabo maisījuma viendabīgumu.
Kādiem nolūkiem izmanto ultraskaņas homogenizatoru?
Ultraskaņas homogenizatorus izmanto dispersijai, emulgēšanai, nanoemulgēšanai, slapjajai malšanai, daļiņu izmēra samazināšanai, šūnu līzei, audu sadalīšanai, degazācijai, ekstrakcijai un sonokīmiskām reakcijām.
Kāda ir atšķirība starp ultraskaņas homogenizatoru un zondes ultraskaņas iekārtu?
Šos terminus bieži lieto, aprakstot viena veida iekārtas. Zondes ultraskaņas iekārta ir ultraskaņas homogenizators, kas ultraskaņu caur zondi vai sonotrodu pārvada tieši šķidrumā.
Vai ultraskaņas homogenizatori spēj ražot nanoemulsijas?
Jā. Ultraskaņas homogenizatorus plaši izmanto smalku emulsiju un nanoemulsiju pagatavošanai, samazinot pilienu izmēru un uzlabojot to sadalījumu eļļas-ūdens vai ūdens-eļļas sistēmās.
Vai ultraskaņas homogenizatori spēj disperģēt nanodaļiņas?
Jā. Ultraskaņas homogenizatori ir ļoti efektīvi, lai izkliedētu nanodaļiņas un sadalītu daļiņu aglomerātus šķidrumos. Tos izmanto tādiem materiāliem kā silīcija dioksīds, pigmenti, grafīts, grafēns, oglekļa nanocaurules, metālu oksīdi, keramika un katalizatori.
Vai ultraskaņas homogenizatori ir piemēroti abrazīviem materiāliem?
Jā. Ultraskaņas homogenizatori ir piemēroti daudzu abrazīvu vai cietu daļiņu apstrādei, jo to darbība nav atkarīga no mazām vārstu atverēm, kā tas ir augstspiediena homogenizatoru gadījumā. Pašreizējā Hielscher mājaslapā ir īpaši norādīts, ka abrazīvi materiāli, piemēram, pigmenti, pulēšanas līdzekļi un metālu oksīdi, rada grūtības augstspiediena homogenizatoriem.
Vai ultraskaņas homogenizatori spēj apstrādāt viskozus šķidrumus?
Jā. Ultraskaņas homogenizatori spēj apstrādāt daudzus viskozus šķidrumus un šķidruma-cietvielu maisījumus. Optimālā konfigurācija ir atkarīga no viskozitātes, tvertnes formas, plūsmas ātruma, sonotroda izmēra un dzesēšanas prasībām.
Vai ultraskaņas homogenizāciju var īstenot lielākā mērogā?
Jā. Ultraskaņas homogenizāciju var pielāgot gan laboratorijas apstākļiem, gan izmēģinājuma un rūpnieciskajai ražošanai. Hielscher piedāvā ultraskaņas homogenizatorus nelieliem paraugu apjomiem, lielām partijām un nepārtrauktai iekļautai apstrādei.
Kādi parametri nosaka ultraskaņas homogenizāciju?
Svarīgākie parametri ir amplitūda, ultraskaņas apstrādes ilgums, enerģijas patēriņš, temperatūra, spiediens, šķidruma tilpums, plūsmas ātrums, viskozitāte, daļiņu koncentrācija un sonotroda ģeometrija.
Vai ultraskaņas homogenizācija ir reproducējama?
Jā, ja tiek kontrolēti procesa parametri. Hielscher ultraskaņas homogenizatori darbojas ar amplitūdas regulēšanu, kas nodrošina atkārtojamus ultraskaņas apstrādes apstākļus un stabilus rezultātus.
Kuru Hielscher ultraskaņas homogenizatoru man izvēlēties?
Pareizā modeļa izvēle ir atkarīga no parauga tilpuma, plūsmas ātruma, viskozitātes, cieto vielu koncentrācijas, vēlamā daļiņu vai pilienu izmēra, kā arī no tā, vai process notiek partiju režīmā vai nepārtrauktā režīmā. Laboratoriju lietotāji parasti izvēlas kompakti ultraskaņas iekārtas, savukārt rūpnieciskie lietotāji izvēlas lieljaudas sistēmas ar plūsmas kamerām vai reaktoriem.
Literatūra / Atsauces
-
1000hd
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment ; Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- 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.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.
7 ultraskaņas homogenizatori UIP1000hdT (7 x 1 kW ultraskaņas jauda), kas uzstādīta kā klasteris rūpnieciskai apstrādei ar lielu caurlaidspēju
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.