Cietvielu ultraskaņas šķīdināšana šķidrumos

Šķīdumu sagatavošana ir svarīgs solis laboratorijas paraugiem, kā arī rūpnieciskai ražošanai. Parasti laboratorijas paraugi pirms analīzes ir jāsašķidrina. Ultraskaņas homogenizācija un izšķīdināšana ir ātrs un uzticams līdzeklis visu izmēru paraugu sagatavošanai. Rūpnieciskajā ražošanā viendabīgu un labi izšķīdušu šķīdumu sagatavošana bieži ir izšķirošs faktors, lai garantētu stabilas produkta īpašības un konsekventu kvalitāti. Ultraskaņas šķīdinātāji ir pieejami kā kompaktas laboratorijas ierīces un kā pilnībā komerciāli rūpnieciskie šķīdinātāji.

Ultraskaņas šķīdinātāji: lietošana un lietojumprogrammas

Ultrasonics ir labi zināms, uzticams rīks paraugu sagatavošanai laboratorijā. Parastie lietojumi ietver homogenizāciju, emulgāciju, dispersiju, ekstrakciju, degazēšanu un sonoķīmisko apstrādi.
Veicot mērījumus ar analītiskiem instrumentiem (piemēram, HPLC, atomu spektrometru utt.), parasti lielākā daļa paraugu ir jāsašķidrina. Tas nozīmē, ka paraugam jābūt vai nu šķīduma homogēnā stāvoklī, vai arī tas jāpārnes uz koloīdu, suspensiju, dispersiju vai emulsiju, ja maisījums ir neviendabīgs. Spēcīgs ultrasonication ir ļoti efektīvs līdzeklis, lai sagatavotu gan viendabīgus, gan neviendabīgus maisījumus.
Ja jūs interesē neviendabīgu suspensiju sagatavošana, noklikšķiniet šeit, lai: Ultraskaņas emulgācija un Ultraskaņas izkliedēšana!
Lai iegūtu viendabīgus maisījumus, izšķīdinot ultraskaņas skaņu, lūdzu, turpiniet lasīt tālāk!

Ultraskaņas kavitācija izšķīdināšanai

Ja paraugs ir šķīstošs, izšķīdušo vielu (piemēram, sukralozi, sāļus, piemēram, pulvera vai tablešu veidā) var izšķīdināt šķīdinātājā (piemēram, ūdenī, ūdens šķīdinātājos, organiskos šķīdinātājos utt.), iegūstot viendabīgu maisījumu, kas sastāv tikai no vienas fāzes. Šķīdināšanas procesu var veikt ar manuālu vai mehānisku maisīšanu, kas ir laikietilpīga un neefektīva. Saistītās problēmas ir izlases zudumi, ko izraisa manipulācijas vai reproducējamības trūkums nejaušu kļūdu un nevienmērīgas sajaukšanas dēļ.
Ultrasonication bieži izmanto, lai veicinātu efektīvu un ātru paraugu izšķīdināšanu. Ultrasoniski atbalstītā izšķīdināšana ir balstīta uz kavitācijas efektu mehānisko uzbudinājumu, ko izraisa ultraskaņas viļņu ievadīšana šķidrumos. Ultraskaņas enerģijas ievade atvieglo un paātrina parauga pirmapstrādi, piemēram, šķīdināšanu un izskalošanos pirms analīzes.
Ar ultrasoniski atbalstītu šķīduma sagatavošanu kļūst iespējams izšķīdināt šķīdinātājus augstā koncentrācijā un efektīvi un ātri izveidot koncentrētu vai piesātinātu (un pārsātinātu) šķīdumu.
Kad šķidrā vidē tiek ievadīta augstas jaudas / zemas frekvences ultraskaņa, iegūtā akustiskā kavitācija rada unikālus apstākļus. Ultrasonication ir uzlabota šķidruma-šķidruma un cietā šķidruma paraugu pirmapstrāde (piemēram, gremošana, šķīdināšana un ekstrakcija), ko parasti izmanto pirms analītiskās noteikšanas un mērīšanas.

 
Šķīšanas ātrums kvantificē šķīdināšanas procesa ātrumu. Šķīšanas ātrumu ietekmē dažādi faktori:

• Materiāls: šķīdinātājs un šķīdinātājs
• temperatūra + spiediens
• (ne)piesātinājuma pakāpe
• šķīdināšanas un sajaukšanas efektivitāte un ietekme
• starpfāzes virsmas laukums
• inhibitoru klātbūtne (piemēram, vielas, kas nogulsnējas uz daļiņām/ bloķējas uz fāzes robežas)

 
Lai paātrinātu šķīdināšanas procesu un izšķīšanas ātrumu, ir nepieciešami jaudīgi homogenizatori, kas nodrošina pietiekamu mehānisko iedarbību. Ultraskaņas homogenizatoru kavitācijas izšķīdināšanas un sajaukšanas jauda ir labi zināma un tādējādi ir kopīgs un uzticams līdzeklis paraugu sagatavošanai laboratorijās.

Meloksikāma suspensijas mikroskopiskie attēli:
No kreisās: neapstrādāta meloksikāma suspensija; Pa labi: Meloksikāma nanosuspensija, kas iegūta ar ultrasonication ar UP100H 45 minūtes 100% amplitūdā un 1. ciklā.
(pētījums un attēls: ©Iurian et al., 2015)

Laboratorijas paraugu ultraskaņas šķīdināšana

Ultraskaņas šķīdināšana paraugu sagatavošanai tiek izmantota laboratorijās pirms analītiskajiem mērījumiem.
Analītisko instrumentu saraksts, kuriem nepieciešami (bieži) sašķidrināti paraugi:

• HPLC – Augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfija
• FTIR – Furjē transformācijas infrasarkanā spektroskopija
• GC – Gāzu hromatogrāfija
• Atomu spektroskopija
• ATR – Novājināta kopējā refleksija
• Lāzera difrakcijas daļiņu izmēri
• dinamiska gaismas izkliede

Ar ultraskaņas paraugu sagatavošanas ierīci SonoStep, pirmsanalīzes paraugu apstrādi var veikt pilnīgi inline: Ultraskaņas paraugu sagatavošanas ierīcei ir integrēts maisītājs un sūknis, lai paraugi vienmērīgi un nepārtraukti darbotos caur slēgtu sistēmu. Tādējādi tiek garantēta vienmērīga un uzticama ultraskaņas apstrāde bez savstarpējas piesārņošanas un paraugu viltošanas vai paraugu zuduma riska.
Lasiet vairāk par All-in-One ultraskaņas paraugu sagatavošanas vienību SonoStep!

Ultraskaņas izšķīdināšana rūpnieciskai ražošanai

Rūpnieciskās ražošanas līnijās ir integrēta lieljaudas ultraskaņa, lai izšķīdinātu un homogenizētu cietā šķidruma maisījumus, veidojot vienmērīgu un stabilu produktu.
Zemāk atradīsi dažus piemērus dažādām rūpniecības nozarēm:

• farmācijas rūpniecība: zāļu sastāvdaļu, piemēram, sāļu, polimēru, šķīdināšana
• Pārtikas un dzērienu rūpniecība: sastāvdaļu, piemēram, cukura, sāls, sīrupa, garšvielu, šķīdināšana
• Krāsas & Pārklājumi: polimēru šķīdināšana
• Ķīmija: pārsātināta šķīduma sagatavošana pirms nokrišņu reakcijas

Ultraskaņas procesori lietojumprogrammu izšķīdināšanai jebkurā mērogā

Hielscher Ultrasonics piedāvā ideālu risinājumu jūsu šķīdināšanai un mitrināšanai. Vai jums ir nepieciešams sagatavot analītiskos paraugus laboratorijā vai ražot lielu daudzumu šķīdumu vai sālījumu nepārtrauktā caurplūdes režīmā – Hielscher Ultrasonics ir ideāls ultraskaņas šķīdinātājs jūsu procesam!
Ar ultrasonikatoriem jebkurā jaudas vērtējumā un partijas, kā arī inline apstrādei, mēs ieteiksim jums vispiemērotāko ultrasonicator jūsu apstrādes mērķiem!
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu: