---

Ultraskaņas procesi un lietojumprogrammas

Ultraskaņas Blenderēšana

Lai gan tvertnes maisīšanas līdzekļi var viegli samaisīt līdzīgu viskozitātes šķidrumu, kas ir dažāda viskozitāte vai vairāk viskozs šķidrums, var būt nepieciešama augsta mehāniskā bīdes ievadīšana ātrai un pilnīgai sajaukšanai. Mūsu ultraskaņas ierīces var viegli savienot divus vai vairākus šķidrumus vienā līnijā. Lai to izdarītu, šķidrumi tiks apvienoti tieši pirms ultraskaņas plūsmas šūnu reaktoriem. Lasīt vairāk par sajaukšanu!

Ultraskaņas homogenizēt

Hielscher ultraskaņas homogenizatori ir ļoti efektīvi, lai sasniegtu nelielu un vienotu globula vai daļiņu izmēru, apstrādājot pulvera/šķidro vai šķidro/šķidro formu. Augsta hidrauliskā bīdes spēki, ko rada Ultrasonics Break aglomerāti, pilieni un šūnu Audi mazākos fragmentos un ražot vienotu smalka izmēra produktu. Mūsu homogenizatoru klāsts aptver jebkuru apstrādes apjomu no laboratorijas flakoniem līdz lielapjoma ražošanas apjomam. Lasīt vairāk par homogenizēt!

Ultraskaņas Deaglomerācijas

Hielscher ultraskaņas homogenizatori pauze pulvera aglomerāti šķidrumos, ka parastie maisītāji un augsta bīdes mikseri nevar salauzt. Augstais KAVITĀCIJAS bīdes izkliedi un homogenizē aglomerētās daļiņas, kā rezultātā tiek iegūta augstāka īpatnējā virsmas platība. Hielscher ultraskaņas homogenizatori var viegli integrēt tiešsaistē vai partijā. Lasīt vairāk par deaglomerācijas!

Ultraskaņas Izkliedētājus

Gandrīz katram produktam ir svarīgi, lai daļiņas tiktu atdalītas no citām daļiņām, lai palielinātu daļiņu virsmas laukumu un panāktu vienmērīgu sadalījumu. Pat dispersijas var viegli sasniegt ar ultrasonication. Hielscher ultrasonikatori tiek plaši izmantoti smalku izmēru dispersiju ražošanai mikronu un nano diapazonā. Lasiet vairāk par izkliešanu!

Ultraskaņas Emulgēšana

Sajaucot nesajauktos šķidrumus emulsijai, pilienu izmērs un izplatība ir galvenais emulsijas stabilitātes faktors. Ultrasonics var radīt ļoti smalkas izmērs pilienu un šauras izmēra sadali. Vairumā gadījumu, mūsu ultraskaņas maisītāji var sasniegt submicron pilienu sagatavojot emulsijas partijā vai in-line. Atšķiras no augstspiediena homogenizatoriem, mūsu ultraskaņas ierīču ražotā augstā bīdes emulģēs pat augstas viskozitātes šķidrumus, piemēram, smagās degvielas eļļas (HFOs). Dažiem preparātiem var būt nepieciešams pievienot emulgatorus vai stabilizatorus. Šajā gadījumā ultraskaņas aparāti palīdz sajaukt emulatoru vienmērīgi. Uzziniet vairāk par emulgēšanu!

Ultraskaņas izšķīdinot

Ultraskaņas homogenizatori ir efektīvs un uzticams līdzeklis dažādu materiālu, piemēram, sāls, cukuru, sīrupu, sveķu un polimēru šķīdināšanai. Ātrgaitas šķidruma strūklu, ko rada ultraskaņas kavitācija palielināt masu nodošanu pie robežas slāņiem. Tā rezultātā rodas ātrāka un pilnīgāka daļiņu vai augstu viskozitātes šķidrumu izšķīdināšana un izskalošanās. Lasiet vairāk par ultraskaņas šķīdināšanu!

Ultraskaņas daļiņu izmēru samazināšana

Hielscher ultraskaņas procesori var pārraut aglomerātus, pildvielas un primārās daļiņas dažādu materiālu, piemēram, pigmenti, metāla oksīdi, vai kristāli. Ultrasonics var sasniegt ļoti viendabīgu un šauru daļiņu izmēru sadali ar nelielu atšķirību starp partijām. Ultraskaņas malšana ir visefektīvākais diapazonā zem 500 mikronu uz sub-mikronu un nano lieluma diapazonā. Mūsu ultraskaņas reaktori var apstrādāt augstas cietvielu slodzes un augstu vircas viskozitāti. Galīgais daļiņu izmērs būs atkarīgs no produkta cietības. Uzziniet vairāk par daļiņu lieluma samazināšanu!

Vairāk ultraskaņas procesi

Ultraskaņas daļiņu virsmas tīrīšana

Pulvera daļiņu virsma ir galvenais faktors mijiedarbībai ar apkārtējo šķidrumu. Tas ir tādās cietās/šķidrās fāzes robežās, kur notiek šķīdināšana, ķīmiskās reakcijas vai katalizētiskā aktivitāte. Ultraskaņas homogenizācija palielina daļiņu virsmas ekspozīciju šķidrā fāzē, samazinot daļiņu lieluma samazināšanos. Katalītiskas un ķīmiskas reakcijas laikā daļiņu virsmu var bloķēt atliekvielu nogulsnēšanās, robežslāņa veidošanās, oksīda slāņi un piesārņošana. Ultraskaņas kavitācija izraisa ātrgaitas šķidruma strūklu, augstu hidraulisko bīdes un starpdaļiņu sadursmēm, kā rezultātā daļiņu virsmas tīrīšana. Hielscher ultraskaņas ierīces var izmantot partijā vai vienā līnijā, lai atdalītu piesārņojumu no daļiņām šķidrumos.

Ultraskaņas uzbudinājums

Ultraskaņas uzbudinājums un tvertņu maisīšana prasa uzticamu aprīkojumu, jo īpaši, lai palielinātu viskozitāti un tilpumus. Parastie tvertnes maisītāji, piemēram, lāpstiņām vai rotoru-stators maisītāji, ir ierobežoti ar dažādiem faktoriem, ieskaitot viskozitāti un mērogojamību. Tāpēc lieljaudas ultraskaņas sajaukšana tvertņu ir pareizā izvēle jūsu sajaukšanas procesam sakarā ar augstāku caur-Put, laika taupīšanu, zemākas ekspluatācijas izmaksas, drošu ekspluatāciju (bez kustīgajām daļām) un vienkāršu uzturēšanu. Lasiet vairāk par ultraskaņas tvertnes aģitatoriem!

Ultraskaņas Mitrēšana

Sajaucot sausos pulverus, piemēram, pigmentus, biezinātājus vai smaganas ar šķidrumiem, pulverveida daļiņas mēdz veidot aglomerātus, gabalos vai tā sauktos “Zivju acis” (daļēji hidratēts pulveris ar sausu pulvera kodolu). Maisītāji un maisītāji mazgā šādu aglomerātu virsmu. Tas nodrošina ilgu sajaukšanu un sliktu produkta kvalitāti. Ultraskaņas sajaukšana pārtrauc aglomerātus un gabali, kas noved pie aglomerāta šķīduma. Turklāt Sono-ķīmiskā iedarbība ir labi zināms, lai aktivizētu daļiņu virsmas laukumu, kas rada priekšrocības, piemēram, ātrāku reakciju un uzlabotu produktu kvalitāti.

Ultraskaņas parauga sagatavošana

Mērījumiem ar analītiskajiem instrumentiem (piemēram, HPLC, atomu spektrometru utt.) parasti lielākajai daļai paraugu jābūt sašķidrinātai. Ja paraugs ir šķīstošs, šķīdinātāju (piemēram, sukralozi, sāļus, piemēram, pulvera vai tablešu veidā) var izšķīdināt šķīdinātājā (piem., ūdenī, ūdens šķīdinātājos, organiskos šķīdinātājos utt.), kas rada viendabīgu maisījumu, kurš sastāv tikai no vienas fāzes. Šķīdināšanas procesu var veikt ar manuālu vai mehānisku maisīšanu, kas ir laikietilpīga un neefektīva. Ar to saistītās problēmas ir paraugu zudumi manipulāciju vai reproducējamības trūkuma dēļ, ko izraisa nejaušas kļūdas un nevienmērīga sajaukšana.

Ultrasonics ķīmiskās aktivācijas

Lai uzsāktu ķīmisku reakciju, nepieciešama enerģija. Tā sauktā aktivācijas enerģija ir enerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai uzsāktu reakciju un veiktu spontāni. Ar ultraskaņas enerģijas ievadi, ķimikāliju reakciju var uzsākt, jo tiek pārvarēti pievilcīgi spēki un tiek radīti brīvos radikāļi. Tipiskas ķīmiskas reakcijas, ko iegūst no ultraskaņas, ir Sono-katalīze (piemēram, fāzes pārneses katalīze), sintētiskās organiskās reakcijas, sonolīze, kā arī Sol-Gel solsmaršrutiem. Turklāt ultraskaņas spēki rada ļoti reaģējošas virsmas, kas ir svarīgs paņēmiens katalizatora aktivitātes palielināšanai.

Ultraskaņas bīdes-retināšanas

Samazinās viskozitātes fenomens, palielinot bīdes spēkus, tiek saukts par bīdes retināšanu vai tiksotropu. Viskozitātes samazinājums ir ļoti nozīmīgs, ja jāmaina daļiņu slodze uz vidi. Lai sasniegtu augstāku cieto slodzi, pirmajā solī viskozitāte ir jāsamazina. Pēc viskozitātes samazināšanas cietvielas var pievienot un izkliedētu vidē. High-bīdes spēki, ko rada ultraskaņas kavitācija, izraisa bīdes retināšanu un izcilus izkliedes rezultātus. Šis pielietojums ir galvenokārt integrēts pirms izsmidzināšanas žāvēšanas vai aerosola izsmidzināšanas, lai palielinātu izsmidzināšanas procesa kapacitāti vai ietekmētu tireotropiska materiāla reoloģiju, piemēram, polimērus.

Ultraskaņas wet frēzēšana

Frēzēšanas un daļiņu lieluma samazināšana ir galvenie procesi daudzās rūpniecības nozarēs, piemēram, krāsu & pārklājumi, tintes printeru tinte & drukāšanu, ķimikālijas vai kosmētiku. Ultraskaņas frēzēšanas tehnoloģija ir pierādīta tā uzticamai lieluma samazināšanai un dispersijai mikronu un nano izmēra diapazonā. Tā nepārspējamā izturība virs lodītes, lodīšu un oļu dzirnavām izvairās no jebkādiem frēzēšanas līdzekļiem (piemēram, pērlēm/pērlēm), kas piesārņo galaproduktu noberšanās dēļ. Gluži pretēji, Ultraskaņas malšana ir balstīta uz inter-īpaši sadursmes-tas nozīmē, ka sasmalcināšanas daļiņas tiek izmantotas kā malka. Tāpēc laikietilpīgs tīrīšana no frēzēšanas līdzekļiem vairs nav jautājums. Augstas viskozitātes un liela apjoma plūsmas var apstrādāt, tādējādi radot augstas kvalitātes produktu. Lai integrēties industriālā procesa līnijā, Hielscher piegādā piemērotu risinājumu: klasterizējams sistēmas, viegla integrācija/modernizēšanas, zemas apkopes, vienkāršas darbības un augsta uzticamība. Lasiet vairāk par slapjo malšanu un smalko slīpēšanu!

Ultraskaņas ekstrakcija un šūnu līze

Šūnu dezintegrācija vai sabrukšana ir ikdienas paraugu sagatavošanas kopējā daļa biotehnoloģijas laboratorijās. Mērķis Sabrukšanas ir izjaukt daļu no šūnas sienas vai pilnu šūnu, lai atbrīvotu bioloģiskās molekulas. Tā sauktais lizāts var sastāvēt, piem., ar plazmīds, receptoru testos, proteīniem, DNS, RNS utt. Turpmākie soļi pēc līzes ir frakcionēšana, organelle izolācija vai/un olbaltumvielu ieguve un attīrīšana. Ekstrahētā materiāla (= lizāts) ir jāatdala un jāturpina pētīt vai piemērot, piemēram, proteomisko izpēti. Ultraskaņas homogenizatori ir kopīgs līdzeklis veiksmīgai šūnu lizei un ekstrakcijai. Tā kā ultraskaņas intensitāti var izlīdzināt, pielāgojot procesa parametrus, optimālais ultraskaņas intensitātes – variēšana no ļoti mīksta uz ļoti intensīvu – var noteikt katrai vielai un vidam. Lasīt vairāk par ekstrakcijas un šūnu līzes!

Ultraskaņas mikrobu inaktivācija

Mikrobu inaktivācija ir galvenais pārtikas pārstrādes process. Sakarā ar pieaugošo pieprasījumu pēc svaigas, maigas pārstrādātas pārtikas, nozare seko klientu pieprasījumam, aizstājot termisko saglabāšanu ar maigākām apstrādes metodēm. Ultrasonication ir ne-termiska tehnika, kas ļauj inaktivēt mikroorganismus subletālā temperatūrā, kā rezultātā labāk tiek saglabātas produkta sensorās īpašības, uzturvērtība un funkcionālās īpašības. Tā kā mikroorganismi ir galvenais pārtikas bojāšanās cēlonis, konservēšanas tehnikai jābūt vērstai uz tiem. Ultraskaņas apstrādes priekšrocība ir pilnīga ultraskaņas intensitātes kontrole un tādējādi pielāgošanās spēja konkrētiem mikrobu veidiem un produktam. Uzziniet vairāk par mikrobu inaktivāciju!

Ultraskaņas Degassing

Daudzos šķidrus produktus, izšķīdinātu gāzi, piemēram, gaisu, skābekli vai oglekļa dioksīdu, izraisa problēmas attiecībā uz plūsmas procesiem vai produktu kvalitāti. Izšķīdinātā gāze var izraisīt koroziju, putošanu, mikroburbuļu veidošanos vai mikrobu augšanu.
Zem ultraskaņas apstarošanas izšķīdināto gāzi ekstrahē KAVITĀCIJAS burbuļu (vakuumdegazifikācijas) vakuumā. Gāzes piepildīta burbuļi pēc tam peldēt uz augšu, un tādējādi var noņemt. Gāzes saturu šķidrumā var strauji samazināt zem dabiskā līdzsvara atmosfēras spiedienā, izmantojot ultraskaņas degazēšanu. Lasiet vairāk par degazēšanu!

Ultraskaņas noņemšana mikro burbuļi

Suspendēti mikroburbuļi šķidrumos un virspusi ir ievērojams kvalitātes jautājums daudziem produktiem, jo šādi burbuļi var izraisīt produkta piemaisījumu, mikrobu augšanu, dūmaku pārklājumos, mehānisku nestabilitāti vai nevienmērīgas drukas rezultātus ar gāzi saturošiem tintes Tintes. Ultraskaņas viļņi pavairošanas caur šķidro spēku apturēta burbuļi saplūst lielākos burbuļus, kas peld uz augšu, un tādējādi var noņemt. Ultrasonication palīdz burbuļi pārvietoties pa šķidrumu, piemēram, ūdens, eļļa vai sveķu, izraisot ātrāku un pilnīgāku atgaisošanas. Lasīt vairāk par noņemšanu mikro burbuļi!

Ultraskaņas Defoaming

Daudzos rūpnieciskos procesos, tādos kā fermentācija, gremošana vai ķīmiskie procesi, putas rada lielas problēmas, jo tas padara procesu mazāk kontrolējamu. Galvenokārt, putas ir nevēlams blakusprodukts, kas ir jānoņem. Parasti izmantotās putu novēršanas ķimikālijas ir dārgas un piesārņo gala produktu. Turpretim ļoti intensīva ultraskaņas viļņi (Sono-defoaming) lauzt putas bez piesārņojuma. Putu iznīcināšana ir mīksts, zems enerģijas ultraskaņas pielietojums. Speciāli izstrādātas plāksnes sonotrodes radīt augstu amplitūdu gaisā dzimuši viļņi, kas destabilizē burbuļus putas, lai tās sabrukt. To var panākt pēc dažām sekundēm, un tai nav paliekošo efektu. Lasiet vairāk par defoaming!

Ultraskaņas Apkure

Lai gan apkure lielākoties nav ultraskaņas apstrādes galvenais mērķis, nevajadzētu atstāt novārtā siltuma ražošanas blakusefektu apstrādātajā vidē. Kontrolēta apkure ir izdevīga, jo daudzi procesi tiek uzlaboti ar siltumu. Daudzu procesu laikā, piemēram, konservēšanas vai ķīmiskās reakcijās, ultraskaņas apstrāde mērķtiecīgi tiek atbalstīta ar paaugstinātu temperatūru, sauktu par termo-apstrādei ar ultraskaņu. Termiski jutīgiem materiāliem, mērķtiecīga dzesēšana ultraskaņas apstrādes laikā nodrošina stabilu temperatūru ultraskaņu apstrādei. Ieviešot ledus vannas, plūsmas šūnas ar dzesēšanas jakām un integrētiem siltummaiņiem iestatījumos, Hielscher piedāvā risinājumu jūsu individuālajiem mērķiem.

Ultraskaņas Stabilizācijas

Lieljaudas ultraskaņa veicina mehāniskus, kā arī mikrobu stabilizāciju. Ultrasonically radīts liels bīdes spēki nodrošina ļoti smalkas sajaukšanas tā, ka inter-daļiņu galvojumu ir pārvarēt un mehānisko stabilizāciju ir sasniegts. Stabilitātes izturība ir atkarīga no formulēšanas: dažas emulsijas un dispersijas ir pašstabilas, pateicoties ļoti smalkam un pat homogenizācijai, kamēr citi maisījumi ir jāatbalsta ar stabilizējošo aģentu pievienošanu. Ja stabilizatori ir nepieciešami, ultraskaņa ir ļoti uzticams instruments, lai sajauktu stabilizatoru ar maisījumu.
Attiecībā uz bioloģiskiem un ar pārtiku saistītiem produktiem Ultraskaņa ir uzticams mikrobu inaktivācijas paņēmiens, lai panāktu produkta stabilitāti un saglabāšanu. Ultraskaņas mikrobu stabilizācija ir ne-termiskās saglabāšanas alternatīva, kas pārliecina ar efektīvu mikrobu dezaktivēšanu un tikai vieglu siltuma ražošanu. Ir pierādīts, ka Ultraskaņa ir ļoti efektīva pārtikas izraisītu patogēnu, piemēram, E. coli, Salmonellae, Ascaris, Giargia, Cryptosporidium cistas un Poliovirus, iznīcināšanai.

Ultraskaņas daļiņu virsmas Funkcionalizācija

Daļiņu virsmas struktūra ir svarīga daļiņu īpašībām. Daļiņas īpatnējais virsmas laukums kļūst lielāks korelācijā ar daļiņu izmēra samazināšanu. Tādējādi, samazinot daļiņu izmēru, virsmas īpašības kļūst arvien pamanāmākas – īpaši nanonizācijas laikā. Šādu materiālu izmantošanai virsmas īpašības ir tikpat svarīgas kā daļiņu serdes īpašības. Tas nozīmē, ka nanomateriālu funkcionalizācija nodrošina plašu lietojumu klāstu, piemēram, polimērus, nanofluīdus, biokompozītus, nanomedicīnas produktus un elektroniku. Tas padara izmēru samazināšanu, deagglomerāciju un funkcionalizāciju par būtisku soli daļiņu apstrādē. Hielscher ultrasonikatori tiek plaši izmantoti mikronu un nanodaļiņu apstrādei, lai sasmalcinātu, deaglomerētu, izkliedētu un modificētu to struktūru. Modificējot daļiņu virsmu, var izvairīties no nevēlamas daļiņu agregācijas. Pakārtotajos soļos ultrasoniski modificētās daļiņas var sajaukt kompozītmateriālos, kur ultraskaņas apstrāde sasniedz viendabīgu sadalījumu matricā. Tas ir ļoti svarīgi kolektoru rūpnieciskiem lietojumiem attiecībā uz hibrīdmateriālu ilgtermiņa stabilitāti vai mehāniskajām īpašībām.

Ultraskaņas erozijas testēšana

Kavitāciju erozija izturība ir svarīgs aspekts materiāla izturību un kalpošanas laiku. Lai nodrošinātu materiālu funkcionalitāti, ir jāpārbauda erozijas tieksmi un materiālie nogurums kvalitātes nodrošināšanai. Erozijas pretestība ir ļoti svarīga materiāliem, ko izmanto sarežģītos apstākļos, piemēram, kuģu propelleri, (jūras) pārklājumi, sūkņi, dzinēja komponenti, hidrauliskās turbīnas, hidrauliskie dinamometri, vārsti, gultņi, dīzeļdzinēja cilindru čaulas, zemūdens spārniem, un iekšējos plūsmas ceļos ar šķēršļiem utt. Lai veiktu KAVITĀCIJAS erozijas testēšanu saskaņā ar ASTM Standard G32, kontrolējama un reproducējama Ultrasonication ir neizbēgama. Hielscher ultraskaņas ierīces var izmantot paraugu tiešai un netiešai erozijas pārbaudei. To pašu ultraskaņas iekārtu var izmantot gan tiešajiem, gan netiešajiem testiem. Tiešas testēšanas laikā paraugs ir uzstādīts uz sonotrode, bet netiešās erozijas pārbaudei īpatnis tiek fiksēts vārglāzē. Erozijas testus var veikt pilnībā kontrolētos vides apstākļos un gandrīz katrā šķidrumā. Pielāgojot ultraskaņas intensitāti, erozijas jauda var pielāgot testa prasībām. Lasiet vairāk par erozijas testēšanu!

Ultraskaņas vadu un kabeļu tīrīšana

Nebeidzami materiāli, piemēram, vadi, kabeļi, lentes, stieņi un caurules ir jātīra no eļļošanas atliekas, pirms tās var tālāk apstrādāt lejpus, piemēram, cinkošana, ekstrūzija vai metināšana. Nebeidzamu materiālu tīrīšana bieži vien ir ražošanas līnijas sašaurinājums. Hielscher Ultrasonics piedāvā unikālu ultraskaņas tīrīšanas procesu efektīvai inline tīrīšana, kas var apstrādāt pat augstas caurlaidspējas ātrumu. Ar ultraskaņas spēku radīto kavitāciju ietekme noņem eļļošanas atliekas, piemēram, eļļu vai taukus, ziepes, stearātus vai putekļus. Turklāt piesārņojuma daļiņas tiek izkliedētas tīrīšanas šķidrumā. Līdz ar to ir novērsta jauna saķere ar tīrāmiem materiāliem un daļiņas tiek izskaloti. Ultraskaņas tīrīšanas priekšrocības īsumā: pierādīta & uzticamu, efektīvu, videi draudzīgu, mazāk vai neviens ķīmiskiem tīrīšanas līdzekļiem, Plug-and-Play, modulārās sistēmas, vienkāršas darbības, zemas apkopes, 24/7 darbību, mazo nospiedumu, retrofittable, pielāgojama. Lasīt vairāk par nepārtrauktu daļa tīrīšana!

Ultraskaņas sijāšanas un filtrēšanas

Daļiņu atdalīšana pēc lieluma starpības prasa kratīšanu ekrāna vai acs. Ultraskaņas uzbudinājums sijāšanai un skrīningam ir pierādīts instruments, kas palielina sijāšanas kapacitāti un ietaupa laiku, jo pulveri ļauj sietam padot ātrāk un pilnīgāk. Rezultāts ir labāka galaprodukta kvalitāte ar mazākiem materiālajiem zaudējumiem sakarā ar nepilnīgu atdalīšanu-un visi īsākā apstrādes laikā. Lasiet vairāk par sijāšanas un skrīningu!

Ultraskaņas ūdens attīrīšana

Baktēriju un aļģu augšanas kontrole ūdenī daudzām nozarēm ir ļoti būtiska ražošanas procesa augšupējā vai lejupējā procesā. Spēcīgi ultraskaņas viļņi ir pazīstami ar to ietekmi uz šūnu struktūrām, kas izraisa šūnu līzes un šūnu bojāeju, kā arī to tīrīšanas spēju mehāniskās ietekmes dēļ.
Turklāt, tvertnes, mucas, kuģus un pat filtrus var veiksmīgi iztīrīt no biofilms, atliekas un gružiem ir ļoti vienkāršs, bet efektīvs ultraskaņas solis. Ultrasonically radīts mehāniskās vibrācijas un KAVITĀCIJAS bīdes spēki noņemt piesārņojumu. Kopumā tīrīšanas līdzekļi nav nepieciešami, un noņemtās atliekas var viegli izskalot.

Nozarei specifiski risinājumi

Ultrasonics Nano-Materials

Nano materiāli piesaistīja uzmanību zinātnieku, pētnieku un inženieru gandrīz jebkuras filiāles, kā nano-sized daļiņas rāda unikālas īpašības. To fizikālās īpašības, piemēram, optiskās un magnētiskās īpašības, īpašie uzkarumi, kušanas punkti un virsmas reaktivitāte, piedāvā augstu potenciālu materiālam ar izcilu stiprību. Bet jo mazākas daļiņas, jo grūtāk kļūst viņu attieksme. Lieljaudas Ultrasonics bieži ir vienīgā metode, lai efektīvi īstenotu Nano daļiņas. Jaudas ultraskaņas ietekme ļauj kolektora lietojumu materiālu ķīmijā & izstrāde, katalīze, elektronika, enerģētika, kā arī bioloģija, & Zāles.
Galvenokārt, lieljaudas ultraskaņas aparāti ir vienīgais efektīgu instrumentu, lai sasniegtu vēlamo frēzēšanas un izkliešanas rezultātus Nano daļiņas (piemēram, nanocaurules, Graphene, nanodimanti, keramika, metāla oksīdi utt.). Alternatīvi, ultraskaņas palīdz nokrišņiem vai tā saukto augšupējā sintēze ir efektīvs veids, lai radītu tīru Nano kristāli ar unikālām īpašībām. Īpaši nozīmīgi ir metāla nanodaļiņas, sakausējumi un organometalliskie kompozīti, jo metāli ir ļoti nozīmīgi rūpniecības nozarē. Arī šeit ultraskaņu piedāvā unikālus rezultātus, piemēram, alvas pārklājumu alumīnija un titāna daļiņām.

Ultraskaņas augšupējais sintēze

Nogulsnēšanās vai augšupēja sintēze apraksta kontrolētu atomu, molekulu un jonu veidošanos lielākos ķīmiskajam savienojumos. Nokrišņi ir noderīgi arī produktu attīrīšanai. Izgulsnēšanās priekšrocība ir tāda, ka ar šo metodi iegūst vismazākās gandrīz vienādas formas daļiņu/kristāla izmēru un morfoloģiju. Lai ražotu augstas tīrības pakāpes Nano daļiņas, bieži vien vienīgais veids, kā sasniegt vēlamo kvalitāti, ir izgulsnēšanās un molekulāro komponentu pašorganizācija. Tā kā nokrišņi ir ļoti ātra reakcija, ir svarīgi efektīvi samaisīt reaktanti. Ultraskaņas sajaukšana ir atslēga vienmēram un smalkam jauktam risinājumam. Hielscher Ultrasonics piegādā ļoti uzticamu ultraskaņas iekārtu, kas garantē pilnīgu procesa parametru kontroli un pilnīgu reproducējamību. Lasīt vairāk par nokrišņiem!

Ultrasonics ķīmijā un Sono-ķīmijā

Ultraskaņas pielietojumi ķīmijas filiālē katrā sekcijā, ieskaitot materiālu sintēzi, analītiku & noteikšana, bioķīmija, organiskā & Neorganiskā ķīmija, neiroķīmija, kodolķīmija, kā arī Elektroķīmija. Vai lieljaudas ultraskaņa veicina reakcijas ar tās izcilās sajaukšanas spējām (piemēram, emulsijas ķīmija, fāze Transfer katalīze PTC), aktivizē virsmas (piem. katalīze, Sol-Gel sols), ko uzsāk ar nepieciešamo kinētisko enerģiju vai ķīmisko spēku pārvarēšanu (piemēram, Zeta potenciāls, van-der-Waals spēki, gredzena atvēršanās reakcija), var sasniegt unikālus rezultātus.

Ultraskaņas Sono-Catalysis

Katalizatori palielina ķīmisko reakciju konversijas ātrumu, un tie ir nepieciešami, lai uzsāktu reakciju vai uzturētu reakciju, līdz tiek panākta pilnīga pārveidošana. To, ka katalītiskās reakcijas bieži ir lēnas un nepilnīgas, var mainīt ar lieljaudas ultraskaņu. Ultrasonication veicina gan viendabīgu, gan neviendabīgu katalīzi un sasniedz ātrākus konversijas rādītājus un augstāku ražu. Ultraskaņas spēki rada ļoti reaktīvas virsmas un tādējādi palielina katalītisko aktivitāti. Lai gan katalizatori paši netiek patērēti, virsmas nogulsnēšanās laika gaitā var samazināt katalizatora aktivitāti. Tā kā cietiem katalizatoriem bieži ir nepieciešami reti un dārgi metāli, ilgs kalpošanas laiks ir ekonomiski būtisks aspekts. Ultraskaņa ir pierādīta metode, lai noņemtu piesārņojumu no katalizatora virsmas reaktivācijai līdz pilnīgai katalītiskajai jaudai. Lasiet vairāk par Sono-catalysis!

Sono-ķīmija

Ķīmiskās reakcijas bieži ir lēnas un nepilnīgas, tāpēc ir vēlama sasniegtā prekursoru pilnīgāka izmantošana. Lieljaudas Ultrasonics rada fizikālas sekas šķidrumos, piemēram, pastiprināta masas pārnešana, emulsifikācija, siltumapkure bez taras un dažādi efekti uz cietvielām (frēzēšana, deagglomēšana, virsmas aktivizēšana, modifikācija). Šīs fizikālās sekas būtiski ietekmē ķīmiskās reakcijas. Tā rezultātā ultraskaņa veicina kolektora ķīmisko reakciju, piemēram, katalīzi, sintēzes & nogulsnēšanās, Sol-Gel maršruti, emulsijas ķīmija un polimēra ķīmija. Hielscher ultraskaņas ierīces ir ideāli piemērotas sonoķīmiskai lietošanai, jo Hielscher sistēmas spēj apstrādāt šķīdinātājus, skābes, bāzes un sprādzienbīstamas vielas (Atex nominālā ultraskaņotājs UIP1000hd-exd). Visas sistēmas var izmantot partijas ultraskaņu, kā arī inline ultraskaņu. Plašs ierīču un piederumu klāsts ļauj pieskaņotos procesa prasībām. Lasīt vairāk par Sono-ķīmija!

Ultraskaņas Sol-Gel maršruti

Īpaši smalkas nano izmēra daļiņas un sfēriskas formas daļiņas, plānas plēves pārklājumi, šķiedras, poraini un blīvi materiāli, kā arī ārkārtīgi poraini aerogeli un kserogēli ir ļoti potenciālas piedevas augstas veiktspējas materiālu izstrādei un ražošanai. Progresīvus materiālus, tostarp, piemēram, keramiku, ļoti porainus, īpaši vieglus aerogēlus un organiskus-neorganiskus hibrīdus, var sintezēt no koloidālām suspensijām vai polimēriem šķidrumā, izmantojot sola-gēla metodi. Materiālam piemīt unikālas īpašības, jo radītās sol daļiņas ir nanometra lielumā. Izmantojot ultraskaņas sol-gel ceļu, var izveidot gēlus (tā sauktos sono-gēlus) ar mazāko daļiņu izmēru, augstāko virsmas laukumu un augstākajiem poru tilpumiem. Plašais Hielscher ultraskaņas iekārtu klāsts piedāvā ideālu ierīces konfigurāciju konkrētiem materiāliem un apjomiem. Lasiet vairāk par Sol-Gel procesiem!

Ultraskaņas ķīmiskā degradācija

Ķīmiskās atkritumu reģenerācija un degradācija ir nopietna problēma tādos rūpnieciskos procesos kā kalnrūpniecība, ķimikāliju ražošana un atkritumu poligoni. Atkritumi un piesārņotāji (piemēram, augsnē, notekūdeņos) jāapstrādā pārstrādes, atkritumu samazināšanas vai nogulsnēšanās ziņā. SONOCHEMICAL degradācija ir ļoti potenciāls process, kas ir raksturīgs bez tās izcilu un unikālo rezultātu, vides draudzīgumu un vieglu darbību. Ultraskaņas apstrāde var novest pie atkaulošanas, ķēžu garuma samazināšanas, molekulāras modifikācijas vai aktivācijas. Tādējādi tas veicina oksidēšanos, Sorbciju, sonolīzi un izskalošanos. Ultrasoniski atbalstītas degradācijas raksturīgās iezīmes ir ķīmiskās konversijas likmes, kā arī ultraskaņas kavitāciju un SONOCHEMICAL efekta pieaugums nodrošina labāku sajaukšanos, reakciju ierosināšanu ar enerģijas ievadi, funkcionālā grupa (piemēram, šķelšanās – OH hidroksilgrupas) un radikāļi (piem., H₂O> H + un HO-).

Ultraskaņas polimerizācija

Sonication ir dažādas ietekmes uz polimēriem: ietekme fiziskā rakstura ietver sajaukšana (piemēram, emulgācija, izkliedēšanu, Deagglomeration, iekapsulēšana) un beramkravu Apkure, bet ķīmiskā ietekme radīt brīvos radikāļus un mainīt molekulārās struktūras. Ultraskaņa vairākos veidos veicina polimerizāciju: lieljaudas ultraskaņas viļņi ražo un izkliedē Nano izmēra daļiņas, emulģēt nesajauktas šķidras fāzes un izveido brīvos radikāļus, kas veicina emulsijas polimerizāciju. Polimēru nanokompozītu un zemūdens želejas var veiksmīgi ražot ar ultraskaņu. Turklāt virszemes funkcionalizācija polimēru spēlē svarīgu lomu, lai uzlabotu sniegumu pamata polimēru un piedāvā jaunas pieejas pret attīstību pielāgotus materiālus. Preču polimēru virsmas īpašību uzlabošanai ir augsta ekonomiskā interese. Tādējādi Sonochemistry ir pareizais ceļš veiksmīgai polimēra apstrādei.

Ultraskaņas katalizators Reclamation un reģenerācija

Kad reaģenti reaģē uz katalizatora daļiņu virsmas, ķīmiskās reakcijas produkti uzkrājas pie saskares virsmas. Tas kopā ar aizsalšanas un pasivēšanas slāņiem bloķē citas reaģenta molekulas no mijiedarbības šajā katalizatora virsmā. Ar ultraskaņas kavitāciju un tādējādi radot starpdaļiņu sadursmi, nogulsnes uz daļiņu virsmas tiek nošķeltas un izskalotas ar ultraskaņas straumēšanu šķidrumā. Cavitational erozija uz daļiņu virsmām rada unpassivated, ļoti reaģējošs virsmām. Īslaicīga augsta temperatūra un spiediens veicina molekulāro sadalīšanos un palielina daudzu ķīmisko sugu reaktivitāti. Hielscher ultraskaņas reaktorus var izmantot katalizatoru sagatavošanai, reģenerācijai un atjaunošanai.

Sonoluminiscence

Sonoluminiscences raksturo fenomenu īsu pārrāvumi gaismas emisijas, ko rada imploding ultraskaņas kavitāciju burbuļi šķidrā vidē. Lai gan ir dažādas teorijas, kas cenšas atklāt fenomenu sonoluminiscence, līdz mūsdienām zinātnieki nevarēja pierādīt savas teorijas, kas ietver Hotspot, Bremzējošais starojums, sadursmes izraisītas radiācijas un Corona izplūdes, neklāsmatiska gaismas, protonu tunelēšanas, elektrodinamiskās sprauslas un fractoluminiscences sprauslas, kvantu izskaidrojums (kas ir saistīts ar unruh vai casimir efekts) vai kodoltermiskā kodolsintēzes reakcija.

Ultrasonics bioloģijas un mikrobioloģijas

Ultraskaņas iedarbība uz bioloģiskajām un mikrobioloģiskās sistēmas ir kolektora: Izkliedināšana & Homogenizācija, pildvielu, šūnu un audu sabrukšanas (piemēram, baktēriju, rauga, vīrusu, aļģu) šķīdināšanas & intracelulāro materiālu ekstrakciju (piemēram, proteīnus, organelles, ribosomas, DNS, RNS, lipīdu, peptīdus...), augu šūnu transformāciju, hromatīnu izolāciju un nobīdes, hromatīnu imunoprecip, un ar to saistītās lietojumprogrammas sekmīgi veic ultraskaņu.
Hielscher Ultrasonics ir pilnīgi piemērots ultrasonicator katram atsevišķam lietojumam. Mazākajiem flakoniem un mēģenēm VialTweeter ir jūsu izvēlēta ierīce, savukārt laboratorijas zondes ierīce, piemēram, UP200Ht vai UP400St, vislabāk apstrādā lielākus paraugus. Stenda un komerciāliem lietojumiem ultraskaņas sistēmas no 500 vatiem līdz 16 000 vatiem viegli apstrādā liela apjoma plūsmas. Dažādi sonotrodes, plūsmas šūnas un piederumi papildina programmu un aptver visas prasības.

Ultraskaņas DNS, RNS un Hromatin nobīdes

Deoyxribonukleīnskābe (DNS), ribonukleīnskābe (RNS) un Hromatīns – kopā ar proteīniem – ir lielākās makromolekulas visu veidu dzīvībai. DNS un RNS ir molekulas, kas kodē organismu ģenētiskās instrukcijas. Hromatīnu veido DNS un olbaltumvielu kombinācija, kuras pamatā ir šūnas kodola saturs. Pētnieciskā nolūkā ir nepieciešams šos molekulārajos veidošanas blokus sadalīt mazākos komponentos, lai tos izmeklētu un analizētu, vai lai tos pārkārtotu imunoprecikācijas un krustslinēšanas laikā. DNS, RNS un hromatīnbīdes, fragmenta izmērs ir ļoti svarīgs. Ar pilnu kontroli pār visiem svarīgiem parametriem, ultraskaņa ļauj mērķtiecīgu molekulu fragmentāciju. Piemēram, ideāls hromatin fragmentu garums svārstās no 200 līdz 1000 BP. Ultraskaņas nobīdes tiek panākts ar pārrāvumiem impulsa režīmā. Pateicoties viedajām ierīcēm un piederumiem, apstrādes vajadzības, piemēram, tieša vai netieša sonifikācija, paraugu dzesēšana, digitālā procesa ierakstīšana, nodrošina Hielscher ultraskaņas iekārtas. Tas nodrošina veiksmīgu mikrobioloģisko apstrādi un darbības komfortu.

Ultrasonics Paint, tinti un pigmentiem

Krāsas, pārklāšanas un tintes rūpniecībā daļiņas ir būtiska izejviela produktu preparātiem. Augstas kvalitātes produktiem, kas piedāvā sagaidāmās īpašības, izšķiroša nozīme ir arī drošai daļiņu apstrādei. Daļiņu izmērs ir galvenais faktors, kas ietekmē galaprodukta īpašības. Lieljaudas Ultraskaņa ir efektīvs līdzeklis, lai Micron-un nano izmēra frēzēšanas un Deagglomeration-bez hassles, kas notiek, izmantojot frēzēšanas līdzekļi vai sprauslas.
Tintes un tintes strūklas tintes, daļiņu izmērs ir galvenā kvalitātes zīme: vai pigmenti ir pārāk mazi, tinte zaudē tonēšanas spēku – Vai pigmenti ir pārāk lieli, printera sprauslas aizsērē, kā rezultātā rodas sliktas izdrukas. Ultrasonication ļauj pielāgot apstrādes parametrus tieši aspirētajiem frēzēšanas un deagglomerācijas rezultātiem. Kad reiz tiek atrasti ideāli ultraskaņas apstrādes parametri, nav iemesla tos mainīt. Nepārtrauktā inline ražošana nodrošina vienmērīgu augstākās kvalitātes produkciju. Daļiņu sadalījums preparātā ir būtisks produkta īpašību izteikšanai. Tikai tad, ja daļiņas ir izkliedētas vienmērīgi un viendabīgi, galaproduktam ir apmierinoša kvalitāte, piemēram, caurspīdīgums, UV izturība vai pārklājumu izturība pret skrāpējumiem. Izkliedēšana ir viens no pierādītajiem ultraskaņas enerģijas lietojumiem.

Ultrasonics kosmētikas un personīgās higiēnas preces

Attiecībā uz kosmētikas ražošana, sastāvdaļu sajaukšana ir būtisks solis. Lieljaudas Ultrasonics nodrošina uzticamus rezultātus smalko izmēru homogenizēšanas, izkliešanas un emulsifikācijas gadījumā, piemēram, krēmos un losjonos, nagu lakas un Make-up produktos. Bez sajaukšanas lietojumprogrammām Ultraskaņa ir labi pazīstama ekstrakcijas un šūnu modifikācijām (piem., liposomas), too. Tā kā daudzas sastāvdaļas, kas nonāk sastāvā, iegūst, ekstrahējot, piemēram, lipīdus, olbaltumvielas, aromātiskos savienojumus vai krāsvielas no šūnām, ultraskaņa ir liels potenciāls līdzeklis jauniem preparātiem.

Ultrasonics farmācijas

Ultraskaņas pielietojumi farmācijas nozarē ir daudzveidīgi: ķīmisko savienojumu sintēze, aktīvo savienojumu ekstrakcija (piemēram, fenoli, flavonoīdi no augiem), emulgācija (losjonu, krēmu un ziedes), liposomu sagatavošana (nanoemulgācija un turpmāka bioaktīvo savienojumu iekapsulēšana) vai vīrusu un patogēnu inaktivācija vakcīnām. Farmaceitisko līdzekļu ražošanā Hielscher ultrasonikatoru izmantošana ļauj palielināt ražošanas jaudu, uzlabojot ražu. Pateicoties uzticamām rūpnieciskām ultraskaņas ierīcēm, reakcijas var palaist plašākā mērogā – kā partijas procesu vai kā nepārtrauktu procesu plūsmas šūnu reaktorā.

Ultraskaņas ražošana biodegvielu

Enerģētikas sektors piedāvā kolektora pieteikumus veiksmīgai un efektīvai lietošanai Ultrasonics. Vispopulārākais un labi zināt pieteikums ir varbūt ultraskaņas palīdz Biodīzeļdegviela produkcija (pāresterificēšana no neapstrādātas vai lietotas/atkritumu augu eļļas (UVO; WVO)/dzīvnieku tauki uz biodīzeļdegvielu), kas rada augstāku ražību un kvalitāti, mazāk metanola izmantošanu un ievērojami paātrinātu konversiju. Ja biodīzeļdegvielas izejvielās ir vairāk nekā 2-3% brīvo taukskābju (FFAs), skābes esterifikācija ir noderīgs augšupējs solis, lai izvairītos no lielu ziepju veidošanās. Līdztekus Pāresterificēšanu un esterifikācijas procesi, lieljaudas ultraskaņa atbalsta eļļu ekstrahēšanu no kultūrām (piemēram, rapšu, sojas, olu, kukurūzas, palmu, zemesriekstu, kokosriekstu, Jatropha utt.) vai aļģes.
Bioetanols ir zaļa degviela, kas iegūta, kad ciete un cukurs kukurūzas, kultūrām, kartupeļiem, cukurniedru, rīsu uc, ir fermentēta ar rauga šūnas etanolā. Piemērojot varas Ultrasonics, augu šūnas tiek traucēta un intracelulāro materiālu ekstrahē tā, ka izejviela ir labāk pieejama fermentatīvo gremošanu. Tādējādi ciete un cukuri ir labāk pieejami fermentācijai, kā rezultātā ātrāk un pilnīgāku pārveidi un augstāku ražu.

Ultrasonics degvielas, enerģētikas, naftas un gāzes

Ultraskaņas homogenizācijas tehnika ir ļoti efektīva stabilu un nestabilu emulsiju ražošanai, kas ļauj veiksmīgi izveidot aquafuels. Tāpēc degviela, kas galvenokārt ir smagāka degviela, piemēram, kuģu dīzeļdegviela, tiek emulģēta ar ūdeni. Izmantojot ar ūdeni ievadītu degvielu, tiek panākta efektīvāka sadegšana un ievērojami samazināta NOx emisija. Vēl viena svarīga joma ir ogļu ultraskaņas apstrāde.

Ultraskaņas procesi pārtikas, piena un dzērienu ražošanā

Maiga pārtikas pārstrāde kļūst arvien svarīgāka, jo pieaug klientu pieprasījums pēc svaigas, lielākoties dabīgas pārtikas. Tādējādi kopīgiem apstrādes soļiem, piemēram, sajaukšanai & homogenizācija, ekstrakcija, stabilizācija & Saglabāšana, tradicionālās metodes pakāpeniski tiek aizstātas ar novatoriskām apstrādes metodēm, piemēram, ultrasonication, kas ir ne-termiska metode pārtikai. Ultraskaņas apstrādes priekšrocības ir balstītas uz tās vieglu, ātru un tīru apstrādi, kā rezultātā samazinās produktu zudumi un uzlabojas pārtikas kvalitāte, saglabājot svaigumu un vitamīnus. Hielscher ultraskaņas procesori tiek izmantoti daudzveidīgiem lietojumiem pārtikas rūpniecībā, piemēram, konservēšanai & mikrobiālā inaktivācija, homogenizācija, stabilizācija & sulu, biezeņi un Kokteiļus, garšas un fruktozes (cukura) ekstrakciju, kas ir retinājums viskozitātes samazināšanai, Vīna un balzamiskais etiķis, alkohola rafinēšana & garšas, apledojuma, mākoņu emulsijas, saldējums (veicinot ledus kodolu un masveida pārnešanu), aļģu ekstrakcija, lai iegūtu nutraceupreparātiem, kas konching šokolādes, lai izjauktu cukura kristāli, sašķidrināšanas Medus, pārtikas eļļu rafinēšana u.c. Lasiet vairāk par Ultrasonics pārtikas un dzērienu!

---

---

Zinātniskā literatūra un ziņojumi ar Hielscher ultrasonikatoriem

Šajā sarakstā ir neliela zinātnisko rakstu izvēle, kurā Hielscher ultraskaņas zondes tika veiksmīgi izmantotas dažādiem lietojumiem. Lūdzu, jautājiet mums literatūru par konkrētiem lietojumiem, kas jūs īpaši interesē!

• Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
• Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
• Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
• Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
• Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.