Veelgestelde vragen over Ultrasonics

Hieronder vindt u antwoorden op de meest gestelde vragen over ultrasoonbehandeling. Als u geen antwoord op uw vraag vindt, aarzel dan niet om het ons te vragen. We helpen u graag verder.

• Kan ik oplosmiddelen sonificeren?
• Hoeveel ultrasoon vermogen heb ik nodig?
• Heeft ultrageluid invloed op mensen? Welke voorzorgsmaatregelen moet ik nemen bij het gebruik van ultrasone trillingen?
• Wat is het verschil tussen magnetostrictieve en piëzo-elektrische transducers?
• Waarom wordt het monster warm tijdens sonicatie?
• Zijn er algemene aanbevelingen voor het sonificeren van monsters?
• Biedt Hielscher vervangbare sonotrode-tips?

V: Kan ik oplosmiddelen sonificeren?

Theoretisch kunnen ontvlambare oplosmiddelen worden ontstoken door sonicatie, omdat ontvlambare of explosieve vluchtige stoffen kunnen worden gegenereerd door de cavitatie. Daarom moet u ultrasone apparaten en accessoires gebruiken die geschikt zijn voor dit soort ultrasone toepassingen.
Lees meer over veelgebruikte oplosmiddelen voor ultrasone extractie!
Als u wilt dat oplosmiddelen met ultrasone trillingen worden behandeld, doe dan het volgende Neem contact met ons opzodat we passende maatregelen kunnen aanbevelen.

V: Hoeveel ultrasoon vermogen heb ik nodig?

Het benodigde ultrasone vermogen hangt af van verschillende factoren, zoals:

• het volume blootgesteld aan sonicatie
• het totale volume dat verwerkt moet worden
• de tijd voor het verwerken van het totale volume
• te sonificeren materiaal
• beoogd procesresultaat na ultrasone behandeling

Over het algemeen vereist een groter volume een hoger vermogen (wattage) of een langere sonificatietijd. Voor de meeste sonotrode types wordt het vermogen voornamelijk verdeeld over het tipoppervlak. Daarom genereren sondes met een kleinere diameter een meer gefocust cavitatieveld. Een hogere ultrasone intensiteit (uitgedrukt in vermogen per volume) zal meestal resulteren in een hogere verwerkingsefficiëntie.

V: Heeft ultrageluid invloed op mensen? Welke voorzorgsmaatregelen moet ik nemen bij het gebruik van ultrasone trillingen?

Ultrasone frequenties zelf liggen boven het hoorbare bereik van mensen. De ultrasone trillingen kunnen heel goed in vaste stoffen en vloeistoffen doordringen en daar ultrasone trillingen opwekken. cavitatie. Om deze reden mag u geen ultrasoon trillende onderdelen aanraken of in gesoniseerde vloeistoffen reiken. De transmissie van ultrasone golven door de lucht heeft geen gedocumenteerde negatieve invloed op het menselijk lichaam, omdat de transmissieniveaus zeer laag zijn.

Bij het soniceren van vloeistoffen veroorzaakt het samenklappen van cavitatiebelletjes een gierend geluid. Het niveau van het geluid hangt af van verschillende factoren, zoals vermogen, druk en amplitude. Daarnaast kan subharmonisch (lager frequent) frequentiegeluid worden gegenereerd. Dit hoorbare geluid en de effecten ervan zijn vergelijkbaar met andere machines, zoals motoren, pompen of blowers. Daarom raden we het gebruik van goede oordoppen aan als je langere tijd in de buurt van een besturingssysteem bent. Daarnaast bieden we geschikte geluiddempende boxen voor onze sonicators.

V: Wat is het verschil tussen magnetostrictieve en piëzo-elektrische transducers?

In magnetostrictieve transducers wordt elektrische stroom gebruikt om een elektromagnetisch veld waardoor een magnetostrictief materiaal gaat trillen. In piëzo-elektrische transducers wordt elektrische energie direct omgezet in longitudinale trillingen. Daarom hebben piëzo-elektrische transducers een hogere conversie. Hierdoor is er minder koeling nodig. Piëzo-elektrische transducers zijn tegenwoordig wijdverbreid in de industrie.
Lees meer over de uitstekende energie-efficiëntie van Hielscher sonicators!

V: Waarom wordt het monster warm tijdens sonicatie?

Ultrasone trillingen brengen kracht over in een vloeistof. Mechanische trillingen leiden tot turbulentie en wrijving in de vloeistof. Daarom genereert ultrasoonbehandeling aanzienlijke warmte tijdens de verwerking. Effectieve koeling is nodig om de opwarming te verminderen. Voor kleinere monsters moeten flesjes of glazen bekers in een ijsbad worden gehouden om de warmte af te voeren.
Lees meer over temperatuurregeling tijdens sonicatie!
Naast de mogelijke negatieve impact van verhoogde temperaturen op uw monsters, bijvoorbeeld weefsel, vermindert de effectiviteit van cavitatie bij hogere temperaturen.

V: Zijn er algemene aanbevelingen voor het sonificeren van monsters?

Voor ultrasone behandeling moeten kleine bekers worden gebruikt, omdat de intensiteitsverdeling homogener is dan in grotere bekers. De sonotrode moet diep genoeg in de vloeistof worden ondergedompeld om schuimvorming te voorkomen. Taaie weefsels moeten voorafgaand aan de ultrasoonbehandeling worden gemacereerd, vermalen of verpulverd (bijvoorbeeld in vloeibare stikstof). Tijdens ultrasoonbehandeling kunnen vrije radicalen gegenereerd worden die met het materiaal kunnen reageren. Het spoelen van de vloeibare materiaaloplossing met vloeibare stikstof of het opnemen van scavengers zoals dithiothreitol, cysteïne of andere -SH-verbindingen in de media kan de schade veroorzaakt door oxidatieve vrije radicalen verminderen.
Lees meer over tips en trucs voor succesvol soniceren!
Klik hier om sonicatieprotocollen te bekijken voor Homogenisatie van weefsels & lysis, deeltjesbehandeling en sonochemische toepassingen.

V: Biedt Hielscher vervangbare sonotrode-tips?

Hielscher levert geen vervangbare tips voor sonotrodes. Vloeistoffen met een lage oppervlaktespanning, zoals oplosmiddelen, dringen meestal door in het grensvlak tussen de sonotrode en de vervangbare tip. Dit probleem neemt toe met de amplitude van de oscillatie. De vloeistof kan deeltjes meevoeren naar het schroefdraadgedeelte. Dit veroorzaakt slijtage aan de schroefdraad, wat leidt tot isolatie van de tip van de sonotrode. Als de tip geïsoleerd is, zal deze niet resoneren op de bedrijfsfrequentie en zal het apparaat falen. Daarom levert Hielscher alleen massieve sondes.

Veelgestelde vragen over Sonicators en onderdelen

Wat is een ultrasone generator?

De ultrasone generator (voeding) genereert elektrische oscillaties met een ultrasone frequentie (boven de hoorbare frequentie, bijvoorbeeld 19 kHz). Deze energie wordt doorgegeven aan de sonotrode.

Wat is een Sonotrode/Probe

De sonotrode (ook wel sonde of hoorn genoemd) is een mechanisch onderdeel dat de ultrasone trillingen van de transducer doorgeeft aan het materiaal dat gesonitord moet worden. Het moet heel strak gemonteerd worden om wrijvingen en verliezen te voorkomen. Afhankelijk van de geometrie van de sonotrode worden de mechanische trillingen versterkt of verminderd. Aan het oppervlak van de sonotrode worden de mechanische trillingen gekoppeld aan de vloeistof. Dit resulteert in de vorming van microscopische belletjes (holtes) die uitzetten tijdens lage druk cycli en heftig imploderen tijdens hoge druk cycli. Dit fenomeen wordt akoestische cavitatie genoemd. Cavitatie genereert hoge schuifkrachten bij de sonotrodepunt en zorgt ervoor dat het blootgestelde materiaal intens geagiteerd wordt.

Wat is een piëzo-elektrische transducer?

De ultrasone transducer (omzetter) is een elektromechanische component die elektrische trillingen omzet in mechanische trillingen. De elektrische trillingen worden opgewekt door de generator. De mechanische trillingen worden doorgegeven aan de sonotrode.

Wat is het verschil tussen een piëzo-elektrische en een magnetostrictieve omvormer?

Een piëzo-elektrische omvormer zet elektrische energie om in mechanische trillingen met behulp van piëzo-elektrische kristallen die vervormen wanneer er een elektrisch veld wordt toegepast, wat een hoge efficiëntie en precisie oplevert. Een magnetostrictieve transducer genereert trillingen door het magnetostrictieve effect, waarbij magnetische materialen van vorm veranderen als reactie op een magnetisch veld, waardoor de efficiëntie aanzienlijk lager is dan bij piëzo-elektrische transducers. Alle Hielscher sonicators gebruiken piëzo-elektrische transducers voor een superieure efficiëntie en betrouwbare werking.

Wat is ultrasone amplitude / trillingsamplitude?

De trillingsamplitude beschrijft de grootte van de trilling aan de punt van de sonotrode. Deze wordt over het algemeen piek-piek gemeten. Dit is de afstand tussen de positie van de sonotrodepunt bij de maximale uitzetting en de maximale inkrimping van de sonotrode. Typische sonotrode amplitudes variëren van 20 tot 250µm.

Wat is akoestische cavitatie?

Akoestische cavitatie is de vorming, groei en instorting van bellen in een vloeistof als gevolg van drukschommelingen door geluidsgolven met hoge intensiteit. Een sonicator van het probe-type is een effectieve methode om cavitatie te induceren, omdat het gerichte ultrasone energie direct in de vloeistof levert. Dit bevordert de vorming en instorting van bellen en genereert intense lokale omstandigheden, zoals hoge temperaturen, drukken en afschuiving, die nuttig zijn in toepassingen zoals sonochemie, nanodeeltjes-synthese en celdisruptie.

Wat is het verschil tussen directe en indirecte sonificatie?

Bij directe sonicatie wordt een sonde direct in de vloeistof geplaatst, waardoor ultrasone energie efficiënt wordt afgegeven voor processen zoals cellyse of nanodeeltjes synthese. Indirecte sonicatie daarentegen stuurt ultrasone energie door een container of medium, waarbij direct contact met het monster wordt vermeden. Deze methode is ideaal om contaminatie te voorkomen of om kleine volumes te verwerken, maar is over het algemeen minder energie-efficiënt.
Klik hier voor meer informatie over Hielscher contactloze sonicators!