---

Ultrasone processen en toepassingen

ultrasone Mengen

Terwijl tankroerders gemakkelijk mengbare vloeistoffen met vergelijkbare viscositeiten vloeistoffen van verschillende viscositeit of meer viskeuze vloeistoffen mengen kan hoge mechanische afschuiving voor snelle en volledige menging vereisen. Onze ultrasone apparaten kunnen eenvoudig mengen van twee of meer vloeistoffen in lijn. Hiervoor zou de vloeistoffen worden gecombineerd net voor de ultrasonische stromingscel reactoren. Meer over het mengen van lezen!

ultrasone Homogeniseren

Hielscher ultrasone homogenisatoren zijn zeer effectief bij het bereiken van een kleine en uniforme globule of deeltjesgrootte bij het verwerken van poeder / vloeistof of vloeistof / vloeistof formuleringen. De hoge afschuifkrachten hydraulische opgewekt ultrasoon breken agglomeraten, druppeltjes en celweefsel in kleinere fragmenten en produceren een uniforme kleinbellige size product. Ons assortiment homogenisatoren dekt verwerkingsvolume van laboratoriumflesjes bulk productieafmeting. Meer over het homogeniseren lezen!

Ultrasone Deagglomerating

Hielscher ultrasone homogenisatoren breken poeder agglomeraten vloeistoffen gebruikelijke roerders en mengers hoge afschuiving niet kunnen breken. De hoge afschuiving cavitational dispergeert en homogeniseert geagglomereerde deeltjes resulteert in een hoger specifiek oppervlak. Hielscher ultrasone homogenisatoren kunnen eenvoudig worden geïntegreerd in lijn of in een batch. Meer over deagglomeratie lezen!

ultrasone Dispergeren

Voor bijna elk product is het belangrijk dat de deeltjes van andere deeltjes worden gescheiden om het deeltjesoppervlak te vergroten en een gelijkmatige verdeling te bereiken. Gelijkmatige dispersies kunnen gemakkelijk worden bereikt door ultrasoonbehandeling. Hielscher ultrasoontoestellen worden veel gebruikt voor de productie van dispersies met fijne afmetingen in het micron- en nanogebied. Meer over dispergeermiddelen lezen!

ultrasoon emulgeren

Bij het mengen van onmengbare vloeistoffen in een emulsie druppelgrootte en verdeling zijn een belangrijke factor voor stabiliteit van de emulsie. Ultrasonics kan zeer fijne grootte druppeltjes en smalle grootteverdeling te creëren. Meestal kunnen onze ultrasone mengers submicron druppeltjes te bereiken bij het bereiden van emulsies in een batch of in serie. Anders hoge druk homogenisatoren, hoge afschuiving door ons ultrasone apparaten ook hoogviskeuze vloeistoffen, zoals zware stookolie (HFO) emulgeren. Sommige formuleringen kunnen emulgatoren of stabilisatoren moeten worden toegevoegd. In dit geval ultrasonicators helpen om de emulgator uniform te mengen. Meer over emulgatoren lezen!

Ultrasoon oplossen

Ultrasone homogenisatoren zijn een efficiënt en betrouwbaar middel voor het oplosbaar maken van verschillende materialen, zoals zout, suiker, siroop, harsen en polymeren. De snelle vloeistofstralen door de ultrasone cavitatie toename massaoverdracht bij grenslagen. Dit resulteert in snellere en vollediger oplossen en uitlogen van deeltjes of vloeistoffen met hoge viscositeit. Meer over ultrasoon oplossen lezen!

Ultrasone deeltjesgrootte reductie van de ultrasone deeltjesgrootte

Hielscher ultrasone processors agglomeraten, aggregaten en primaire deeltjes van verschillende materialen, zoals pigmenten, metaaloxiden of kristallen breken. Ultrasonics kan zeer gelijkmatige en nauwe deeltjesgrootteverdelingen met weinig bereiken geen variatie tussen ladingen. Ultrasoon frezen is het meest efficiënt in het bereik onder 500 micron tot sub-micron en nano-grootte. Onze ultrasone reactoren kan omgaan met hoge vaste lasten en hoge slurry viscositeit. De uiteindelijke deeltjesgrootte hangt af van de hardheid van het product. Meer informatie over vermindering van de deeltjesgrootte te lezen!

Meer ultrasone processen

Oppervlakte reiniging van ultrasone deeltjes door middel van ultrasone deeltjes

Het oppervlak van poederdeeltjes is een sleutelfactor voor de interactie met de omringende vloeistof. Op zulke vaste / vloeibare fase grenzen, waarbij oplossen, chemische reacties of katalytische activiteit plaatsvindt. Ultrasone homogenisatie verhoogt de blootstelling van deeltjesoppervlak de vloeibare fase gelijkmatig deagglomeratie en deeltjesgrootte reductie. Tijdens katalytische chemische reacties kan het deeltjesoppervlak worden geblokkeerd door residuen afzetting grensvorming laag oxidelagen en vervuiling. Ultrasone cavitatie veroorzaakt snelle vloeistofstralen, hoge hydraulische schaar en botsingen tussen de deeltjes waardoor deeltjes oppervlaktereiniging. Hielscher ultrasone inrichtingen kan worden gebruikt in een batch of in serie om verontreinigingen te verwijderen uit in vloeistoffen.

Ultrasone agitatie

Het ultrasoon roeren en roeren van tanks vereist betrouwbare apparatuur, vooral voor het verhogen van de viscositeit en het volume. Conventionele tankroerders zoals schoepenmixers of rotor-opslagmengers worden beperkt door verschillende factoren, waaronder viscositeit en schaalbaarheid. Daarom is ultrasoon roeren van tanks met een hoog vermogen de juiste keuze voor uw mengproces vanwege de hogere doorvoer, tijdsbesparing, lagere operationele kosten, veilige werking (geen bewegende delen) en eenvoudig onderhoud. Lees meer over ultrasone tankwagens!

Ultrasoon hydrateren

Bij het mengen van droge poeders, zoals pigmenten, verdikkingsmiddelen en gommen met vloeistof de neiging poederdeeltjes agglomeraten, brokken of zogenaamde vormen “vissenogen” (Gedeeltelijk gehydrateerde poeder met een droog poeder kern). Roerders en roerders zal het oppervlak van dergelijke agglomeraten wassen alleen. Dit resulteert in lange mengtijden en een slechte kwaliteit van het product. Ultrasone mengen breekt agglomeraten en brokken leiden tot een agglomeraat-vrije oplossing. Bovendien zijn sono-chemische effecten welbekend bij het deeltjesoppervlak, hetgeen leidt tot voordelen zoals een snellere reacties en verbeterde productkwaliteit te activeren.

Ultrasoon prepareren van monsters

Voor metingen met analytische instrumenten (bijvoorbeeld HPLC, atoom spectrometer, enz.), In het algemeen de meeste monsters moet worden vloeibaar gemaakt. Indien het monster oplosbaar is, kan de opgeloste stof (bijvoorbeeld sucralose, zouten, bijvoorbeeld in poeder- of tabletvorm) worden opgelost in een oplosmiddel (bijvoorbeeld water, waterige oplosmiddelen, organische oplosmiddelen etc.) waardoor een homogeen mengsel, bestaande uit slechts één fase. Het oplosproces kan handmatig of mechanisch roeren, hetgeen tijdrovend en inefficiënt worden uitgevoerd. Gerelateerde problemen zijn voorbeelden van verliezen als gevolg van manipulatie of ontbrekende reproduceerbaarheid door toevallige fouten en ongelijke mengen.

Ultrasoon voor chemische activering

Een chemische reactie te initiëren wordt energie gebruikt. De zogenaamde activeringsenergie is de hoeveelheid energie die nodig is om een ​​reactie te starten en doorgaan spontaan. Door de inzet van ultrasone energie, kan chemische reactie worden ingeleid aantrekkende krachten worden overwonnen en vrije radicalen ontstaan. Typische chemische reacties die gebruikmaken van ultrageluid Sono-katalyse (b.v. faseoverdrachtkatalyse), Synthetische organische reacties, sonolyse evenals sol-gel-routes. Bovendien ultrasone krachten creëren zeer reactieve oppervlakken, die een belangrijke techniek om katalysatoractiviteit te verhogen.

Ultrasone scheurverdunning

Het fenomeen van afnemende viscositeit onder toenemende afschuifkrachten wordt genoemd pseudoplastische en thixotropische. De afname van de viscositeit is van groot belang wanneer de deeltjesbelasting van een medium moet worden gewijzigd. Een hogere vaste belasting te bereiken, in de eerste stap viscositeit moet worden verlaagd. Na verlaging van de viscositeit, kunnen vaste stoffen worden toegevoegd en gedispergeerd in het medium. High-shear krachten gecreëerd door de ultrasone cavitatie oorzaak pseudoplastische en uitstekende verspreidende resultaten. Deze toepassing is vooral geïntegreerd vóór het sproeidrogen of sproei-vriezen de capaciteit van het spuitproces te verhogen of de reologie van thixotroop materiaal, bijvoorbeeld beïnvloeden polymeren.

Ultrasoon nat frezen

Malen en deeltjesverkleining zijn essentiële processen in vele industrietakken zoals verf & coatings, inkjetinkt & afdrukken, chemicaliën of cosmetica. De ultrasone freestechnologie is bewezen vanwege zijn betrouwbare groottevermindering en dispersie in het micron- en nano-formaatbereik. Zijn onverslaanbare sterkte ten opzichte van kogel-, kogel- en kiezelstenen ligt in het vermijden van willekeurige maalmedia (bijv. Kralen / parels) die het eindproduct vervuilen als gevolg van slijtage. Integendeel, ultrasoon frezen is gebaseerd op interspecifieke botsingen - dit betekent dat de te malen deeltjes als maalkoren worden gebruikt. Daarom is de tijdrovende reiniging van maalmedia niet langer een probleem. Hoge viscositeiten en grote volumestromen kunnen worden verwerkt, wat resulteert in een product van hoge kwaliteit. Voor de integratie in een industriële proceslijn levert Hielscher de passende oplossing: clusteerbare systemen, eenvoudige integratie / aanpassing achteraf, weinig onderhoud, eenvoudige bediening en hoge betrouwbaarheid. Meer informatie over natte frezen en fijn slijpen lezen!

Ultrasone extractie en celanalyse

Cel desintegratie of afbraak is een gemeenschappelijk deel van het dagelijks monstervoorbereiding in de biotech laboratoria. Het doel van lysis is om delen van de celwand of de volledige cel biologische moleculen vrij te verstoren. De zogenaamde lysaat kan bestaan ​​uit b.v. plasmide receptorbepalingen, eiwitten, DNA, RNA enz vervolgstappen na lysis zijn fractionering organel isolatie en / of eiwit-extractie en zuivering. Het gewonnen materiaal (= lysaat) worden afgescheiden en deze wordt verder onderzoek en toepassingen, b.v. voor proteomics onderzoek. Ultrasone homogenisatoren zijn een gemeenschappelijk instrument voor een succesvolle cellyse en extractie. Aangezien de ultrasone intensiteit kan worden genivelleerd door instelling van de procesparameters, de optimale sonicatie intensiteit – variërend van zeer zacht tot zeer intensieve – kan worden ingesteld voor elke stof en elk medium. Meer informatie over extractie en cellysis lezen!

Ultrasone Microbiële Inactivering van de ultrasone Microbiële Inactivering

Microbiële inactivatie is een essentieel proces bij de verwerking van levensmiddelen. Door de toenemende vraag naar verse, mild verwerkte levensmiddelen volgt de industrie de vraag van de klant door thermische conservering te vervangen door mildere verwerkingsmethoden. Ultrasoonbehandeling is een niet-thermische techniek waarmee micro-organismen kunnen worden geïnactiveerd bij subletale temperaturen, zodat de sensorische, nutritionele en functionele eigenschappen van het product beter behouden blijven. Aangezien micro-organismen de belangrijkste oorzaak van voedselbederf zijn, moet de conserveringstechniek op hen gericht zijn. Het voordeel van sonicatie is de volledige controle over de sonicatie-intensiteit en dus de aanpasbaarheid aan specifieke soorten microben en het product. Meer over microbiële inactivatie lezen!

Ultrasone ontgassing

In vele vloeibare producten, opgelost gas zoals lucht, zuurstof of kooldioxide, veroorzaakt problemen voor downstream-processen en productkwaliteit. Opgeloste gas kan leiden tot corrosie, schuimvorming, de vorming van microbellen of microbiële groei.
Onder ultrasone bestraling wordt het opgeloste gas geëxtraheerd in het vacuüm van cavitatiebellen (vacuüm ontgassen). Het gas gevulde belletjes vervolgens naar boven drijven en vervolgens kunnen worden verwijderd. Het gasgehalte van een vloeistof snel onder natuurlijke evenwicht afnemen bij atmosferische druk onder toepassing van ultrasone ontgassing. Meer over ontgassen lezen!

Ultrasoon verwijderen van microbelletjes

Gesuspendeerd microbellen in vloeistoffen en slurries zijn een belangrijke kwaliteitsprobleem voor vele producten, zoals dergelijke bellen kan leiden tot verontreiniging product, microbiële groei, waas in coatings, mechanische instabiliteit of ongelijkmatige afdrukresultaten van gas bevattende inktstraalinkt. Ultrasone golven zich voortplanten door de vloeistof gesuspendeerde kracht bubbels te fuseren tot grotere belletjes die naar boven drijven en vervolgens kunnen worden verwijderd. Ultrasone helpt bellen om door de vloeistof, b.v. water, olie of hars, wat leidt tot een snellere en meer volledige ontluchting. Meer informatie over de verwijdering van microbellen lezen!

Ultrasone Ontschuiming

In veel industriële processen, zoals vergisting, spijsvertering of chemische processen, schuim veroorzaakt grote problemen want het maakt proces minder controleerbaar. Meestal schuim een ​​ongewenst bijproduct, dat moet worden verwijderd. Veel gebruikte anti-schuimende chemicaliën duur en vervuilen het eindproduct. Daarentegen zeer intensieve ultrasone golven (Sono-ontschuimingsmiddel) breken de schuim zonder vervuiling. De vernietiging van schuim een ​​zachte, lage energie ultrasoon toepassing. Speciaal ontworpen plaat sonotrodes maakt hoge amplitude rondvliegende golven, waarvan de bellen in het schuim destabiliseren zodat ze instorten. Dit kan worden bereikt in een paar seconden en heeft geen blijvende effecten hebben. Meer over ontschuimen lezen!

Ultrasone Verwarming

Hoewel verwarming meestal niet het belangrijkste doel van ultrasoonapparaat is, mag de bijwerking van warmteontwikkeling in het behandelde medium niet worden genegeerd. Gecontroleerde verwarming is voordelig omdat veel processen door warmte worden verbeterd. Tijdens vele processen, zoals conservering of chemische reacties, wordt de ultrasone behandeling doelbewust ondersteund door verhoogde temperatuur, ook bekend als thermo-ultrasoonapparaat. Voor warmtegevoelige materialen zorgt gerichte koeling tijdens het ultrasoonapparaat voor stabiele temperaturen tijdens ultrasone verwerking. Door ijsbaden, stroomcellen met koelmantels en geïntegreerde warmtewisselaars in de opstelling te implementeren, biedt Hielscher de oplossing voor uw individuele doelen.

Ultrasone stabilisatie

High-power echografie draagt ​​bij aan mechanische en microbiële stabilisatie. Ultrasone gegenereerde hoge schuifkrachten zorgen voor een extreem fijne menging, zodat interdeeltjesverbindingen worden overwonnen en mechanische stabilisatie wordt bereikt. De duurzaamheid van de stabiliteit hangt af van de formulering: sommige emulsies en dispersies zijn zelfstabiel vanwege de zeer fijne en gelijkmatige homogenisatie, terwijl andere mengsels moeten worden ondersteund door de toevoeging van stabiliserende middelen. Als stabilisatoren nodig zijn, is echografie een zeer betrouwbaar hulpmiddel om de stabilisator in het mengsel te mengen.
Voor de biologische en food-gerelateerde producten, echografie is betrouwbare techniek van de microbiële inactivatie naar het product stabiliteit en het behoud te realiseren. Ultrasone microbiële stabilisatie een niet-thermische conservering alternatief overtuigende door een efficiënte microbiële deactivering en slechts milde warmteontwikkeling. Echografie is aangetoond zeer effectief over de vernietiging van door voedsel overgedragen pathogenen, zoals E. coli, Salmonella, Ascaris, Giargia, Cryptosporidium cysten, en Poliovirus te zijn.

Ultrasonore deeltjesoppervlaktefunctionalisering

De structuur van het deeltjesoppervlak is belangrijk voor de deeltjeskenmerken. De specifieke oppervlakte van een deeltje wordt groter naarmate de deeltjesgrootte afneemt. Naarmate de deeltjes kleiner worden, worden de oppervlakte-eigenschappen dus steeds prominenter, vooral tijdens de nanonisatie. Voor het gebruik van dergelijke materialen zijn de oppervlakte-eigenschappen even belangrijk als de eigenschappen van de deeltjeskern. Dit betekent dat de functionalisering van nanomaterialen een breed scala van toepassingen mogelijk maakt, zoals polymeren, nanovloeistoffen, biocomposieten, nanogeneesmiddelen en elektronica. Dit maakt verkleining, deagglomeratie en functionalisering tot een essentiële stap in de behandeling van deeltjes. Hielscher ultrasone machines worden veel gebruikt voor de behandeling van micro- en nanodeeltjes om deze te vermalen, te deagglomereren, te dispergeren en hun structuur te wijzigen. Door de wijziging van het deeltjesoppervlak kan ongewenste aggregatie van deeltjes worden voorkomen. In latere stappen kunnen de ultrasoon gemodificeerde deeltjes worden gemengd in composieten, waarbij sonicatie zorgt voor een homogene verdeling binnen een matrix. Dit is zeer belangrijk voor talrijke industriële toepassingen met betrekking tot de stabiliteit op lange termijn of de mechanische eigenschappen van hybride materialen.

Ultrasone erosietests op ultrasoon niveau

Cavitatie erosiebestendigheid is een belangrijk aspect van de duurzaamheid en levensduur van het materiaal. Om materiaalfunctionaliteit te waarborgen, moeten erosie-eigenschappen en materiaalmoeheid worden getest op kwaliteitsborging. Erosiebestendigheid is van groot belang voor materialen die worden gebruikt in veeleisende omgevingen zoals scheepsschroeven, (scheepvaart) coatings, pompen, motorcomponenten, hydraulische turbines, hydraulische dynamometers, kleppen, lagers, dieselmotorcilindervoeringen, draagvleugels en in interne stroomdoorgangen met obstructies enz. Om cavitatie-erosietesten uit te voeren in overeenstemming met ASTM Standard G32-92, is een regelbare en reproduceerbare ultrasone trillingen onvermijdelijk. Hielscher ultrasone apparaten kunnen worden gebruikt voor de directe en indirecte erosietesten van monsters. Dezelfde ultrasone apparatuur kan voor zowel de directe als de indirecte tests worden gebruikt. Tijdens directe testen wordt een monster op de sonotrode gemonteerd, terwijl voor indirecte erosietesten het monster in de beker wordt gefixeerd. De erosietesten kunnen worden uitgevoerd onder volledig gecontroleerde omgevingscondities en in bijna elke vloeistof. Door de ultrasone intensiteit aan te passen, kan het erosieve vermogen worden aangepast aan de testvereisten. Meer over erosie testen lezen!

Ultrasone draad- en kabelreiniging

Eindeloze materialen zoals draden, kabels, tapes, staven en buizen moeten worden schoongemaakt van smeermiddelresten voordat ze stroomafwaarts verder kunnen worden verwerkt, zoals verzinken, extruderen of lassen. Het reinigen van eindeloze materialen is vaak de bottleneck van de productielijn. Hielscher Ultrasonics biedt een uniek ultrasoon reinigingsproces voor een efficiënte inline-reiniging, die zelfs een hoge doorvoersnelheid aankan. Het effect van de cavitatie die door het ultrasone vermogen wordt gegenereerd, verwijdert smeerolieresiduen zoals olie of vet, zepen, stearaten of stof. Bovendien worden de vervuilingsdeeltjes in de reinigingsvloeistof gedispergeerd. Daardoor wordt een nieuwe hechting aan het te reinigen materiaal vermeden en worden de deeltjes weggespoeld. De voordelen van ultrasoon reinigen op een rij: bewezen & betrouwbare, efficiënte, milieuvriendelijke, minder of geen chemische reinigingsmiddelen, plug-and-play, modulaire systemen, eenvoudige bediening, lage onderhoudskosten, 24/7 gebruik, kleine footprint, uitbreidbaar aanpasbaar. Meer informatie over continue keten schoonmaken lezen!

Ultrasoon Zeven en Filtratie

Scheiding van deeltjes op grootte verschil vereist roeren van het scherm of gaas. Ultrasone agitatie gedurende zeven en screening is een bewezen instrument dat zeefcapaciteit toeneemt en bespaart tijd als poeders worden gesteld de zeef sneller en vollediger. Het resultaat is een betere kwaliteit van het eindproduct met minder materiaalverlies door onvolledige scheiding - en allemaal binnen een kortere verwerkingstijd. Meer informatie over zeven en screening lezen!

Ultrasone waterzuivering

De bestrijding van bacteriën en algengroei in water voor vele industrieën een zeer relevante upstream- en downstream-proces voor de productie. Krachtige ultrasone golven staan ​​bekend om hun effecten op celstructuren veroorzaakt cellysis en celdood alsook voor hun reinigende vermogen als gevolg van mechanische impact.
Bovendien kunnen tanks, vaten, schepen en zelfs filters succesvol te zijn gereinigd van biofilms, residuen, en puin in een zeer eenvoudige maar efficiënte ultrasoonapparaat stap. Ultrasoon gegenereerde mechanische trillingen en cavitatie schuifkrachten verwijderen verontreiniging. Over het algemeen reinigingsmiddelen zijn niet nodig en de verwijderde residuen kunnen gemakkelijk worden weggespoeld.

Sectorspecifieke oplossingen

Ultrasoon materiaal voor nanomaterialen

Nano materialen trok de aandacht van wetenschappers, onderzoekers en technici van bijna alle takken als nano-deeltjes vertonen unieke kenmerken. De fysische eigenschappen zoals optische en magnetische eigenschappen, soortelijke warmte, smeltpunten en oppervlaktereactiviteit hoge potentieel voor materiaal met buitengewone krachten. Maar hoe kleiner de deeltjes, des te moeilijker wordt hun behandeling. High power ultrasone technologie is vaak de enige methode om nanodeeltjes effectief uit te voeren. De invloed van ultrasone energie mogelijk maakt voor vele toepassingen in materialen scheikunde & ontwikkeling, katalyse, elektronica, energie, evenals biologie & geneeskunde.
Meestal hoog vermogen ultrasonicators de enige doeltreffende instrument om de gewenste malen en dispergeren resultaten van nanodeeltjes te bereiken (bijvoorbeeld nanobuisjes, Grafeen, Nanodiamonds, keramische materialen, metaaloxiden etc.). Als alternatief kan de ultrasoon bijgestaan ​​precipitatie of zogenaamde bottom-up synthese is een efficiënte manier om pure nanokristallen met unieke eigenschappen te creëren. Vooral metalen nanodeeltjes, legeringen en organometallische composieten aantrekken van bijzonder belang, zoals metalen zijn van groot belang in de industriële sector. Ook hier sonicatie biedt unieke resultaten, zoals de tin-coating van aluminium en titanium deeltjes.

Ultrasone Bottom-Up Synthese van de Ultrasone Bottom Up Synthese

De precipitatie of bottom-up synthese beschrijft de gecontroleerde vorming van atomen, moleculen en ionen tot grotere chemische verbindingen. Neerslag is ook nuttig voor de zuivering van producten. Het voordeel van precipitatie is dat met deze methode de kleinste deeltjes van bijna uniforme vorm, deeltjes / kristalgrootte en morfologie worden verkregen. Voor de productie van nanodeeltjes van hoge zuiverheid is precipitatie en zelforganisatie van moleculaire componenten vaak de enige manier om de gewenste kwaliteit te bereiken. Omdat precipitatie een zeer snelle reactie is, is een efficiënte menging van de reactanten essentieel. Ultrasoon mengen is de sleutel voor een gelijkmatige en fijne gemengde oplossing. Hielscher Ultrasonics levert uiterst betrouwbare ultrasone apparatuur die volledige controle over de procesparameters en een volledige reproduceerbaarheid garandeert. Meer over neerslag lezen!

Ultrasone chemie en sono-chemie

Ultrasone toepassingen in de scheikunde vertakken in elke sectie, met inbegrip materiaalsynthese, analytics & bepaling, biochemie, biologische & anorganische chemie, neurochemie, kernchemie evenals elektrochemie. Of high power ultrasone stimuleert reacties van de uitstekende menging mogelijkheden (bijvoorbeeld emulsie chemie, faseoverdrachtkatalyse PTC) Activeert oppervlakken (b.v. katalyse, sol-gel) Initieert door inbreng van de benodigde kinetische energie of het overwinnen van chemische krachten (bijvoorbeeld zetapotentiaal, Van-der-Waals-krachten, ringopeningsreacties), unieke resultaten worden bereikt.

Ultrasone Sono-Katalyse

Katalysatoren verhogen de omzettingssnelheid van chemische reacties en zijn nodig om een reactie op gang te brengen of om de reactie gaande te houden totdat een volledige omzetting is bereikt. Het feit dat katalytische reacties vaak langzaam en onvolledig verlopen, kan worden veranderd door ultrageluid met een hoog vermogen. Ultrasoon geluid draagt bij tot zowel de homogene als de heterogene katalyse en leidt tot snellere omzettingssnelheden en hogere opbrengsten. Ultrasone krachten creëren zeer reactieve oppervlakken en verhogen daardoor de katalytische activiteit. Ook al worden katalysatoren zelf niet verbruikt, oppervlakteafzettingen kunnen de katalysatoractiviteit na verloop van tijd verminderen. Aangezien voor vaste katalysatoren vaak zeldzame en dure metalen nodig zijn, is een lange levensduur een economisch essentieel aspect. Ultrasoon geluid is een beproefde techniek om vervuiling van het katalysatoroppervlak te verwijderen, zodat de katalysator weer volledig kan worden geactiveerd. Meer over Sono-katalyse lezen!

Sono-Chemie

Chemische reacties zijn vaak traag en onvolledig, waardoor het bereiken van een betere benutting van de voorlopers is wenselijk. Hoogvermogen ultrasone veroorzaken fysieke effecten in vloeistoffen, bijvoorbeeld verbeterde massaoverdracht, emulgeren, bulk thermische verwarming en een verscheidenheid aan effecten op vaste stof (frezen, deagglomeratie, oppervlakteactivering, modificatie). Deze fysieke effecten van invloed zijn aanzienlijk chemische reacties. Bijgevolg draagt ​​ultrasone chemische reactie zoals katalyse, synthese verdeelstuk & precipitatie, sol-gel-routes, emulsie chemie en polymeerchemie. Hielscher ultrasone apparaten zijn ideaal voor sonochemische beroep Hielscher systemen die oplosmiddelen, zuren, basen en explosieven (hanteerbareATEX gewaardeerd ultrasonicator UIP1000hd-Exd). Alle systemen kunnen worden gebruikt voor batch ultrasoonapparaat en voor inline ultrasoonapparaat. Een breed assortiment van inrichtingen of onderdelen kunnen worden afgestemd op de procesvereisten. Meer over Sono-chemie lezen!

Ultrasone Sol-Gel Routes

Ultrafijne nanodeeltjes en bolvormige deeltjes, dunne filmcoatings, vezels, poreuze en dichte materialen, evenals extreem poreuze aerogels en xerogels zijn zeer potentiële additieven voor de ontwikkeling en productie van hoogwaardige materialen. Geavanceerde materialen, waaronder keramiek, zeer poreuze, ultralichte aerogels en organisch-anorganische hybriden kunnen worden gesynthetiseerd uit colloïdale suspensies of polymeren in een vloeistof via de solgelmethode. Het materiaal vertoont unieke eigenschappen omdat de gegenereerde soldeeltjes nanometer groot zijn. Via de ultrasone solgelroute kunnen gels (zogenaamde sonogels) met de kleinste deeltjesgrootte, het grootste oppervlak en de grootste poriënvolumes worden gemaakt. Het brede assortiment Hielscher ultrasoonapparatuur biedt de ideale apparaatconfiguratie voor specifieke materialen en volumes. Meer over sol-gel-processen lezen!

Ultrasone chemische afbraak van ultrasoon materiaal

Chemisch afval dat zijn herwinning en afbraak verleent, vormt een ernstig probleem van industriële processen zoals mijnbouw, chemische productie en stortplaatsen. Afval en verontreinigende stoffen (bijvoorbeeld in de bodem, afvalwater ...) moeten worden verwerkt in termen van recycling, afvalvermindering of depositie. Sonochemische afbraak is een zeer potentieel proces, dat naast de uitstekende en unieke resultaten wordt gekenmerkt door milieuvriendelijkheid en eenvoudige bediening. Sonicatie kan resulteren in de splitsing van bindingen, reductie van de ketenlengte, moleculaire modificatie of activering. Daardoor draagt ​​het bij tot oxidatie, sorptie, sonolyse en uitloging. Karakteristieke kenmerken van ultrasoon geassisteerde afbraak zijn een toename van de chemische conversiesnelheid evenals ultrasone cavitatie en de sonochemische effecten zorgen voor een betere menging, initiatie van reacties door energie-input, creatie van functionele groep (bijv. Splitsing -OH hydroxylgroepen) en radicalen (bijvoorbeeld H₂The -> H + en HO-).

Ultrasone polymerisatie

Sonificatie heeft verschillende effecten op polymeren: de effecten van fysische aard omvatten mengen (zoals emulgeren, dispergeren, deagglomereren, inkapselen) en bulkverwarming, terwijl chemische effecten vrije radicalen creëren en moleculaire structuren veranderen. Ultrasoon geluid draagt op verschillende manieren bij aan polymerisatie: Ultrasone golven met een hoog vermogen produceren en dispergeren nanodeeltjes, emulgeren niet-mengbare vloeibare fasen en creëren vrije radicalen die bijdragen aan emulsiepolymerisatie. Polymeer nanocomposieten en hydrogels kunnen met succes worden geproduceerd door ultrageluid. Bovendien speelt de oppervlaktefunctionalisering van polymeren een belangrijke rol bij het verbeteren van de prestaties van basispolymeren en biedt het nieuwe benaderingen voor de ontwikkeling van materialen op maat. De verbetering van de oppervlakte-eigenschappen van basispolymeren is van groot economisch belang. Daarom is sonochemie de juiste manier om polymeren succesvol te behandelen.

Ultrasoonkatalysatorrecuperatie en -regeneratie

Wanneer reagentia reageren bij een katalysatorconcentratie deeltjesoppervlak, de producten van de chemische reactie ophopen op het contactoppervlak. Dit samen met vervuiling en passiverende lagen blokken andere reagens moleculen interageren in dit katalysatoroppervlak. Door ultrasone cavitatie en daardoor veroorzaakte inter-deeltje botsing, de resten op het deeltjesoppervlak worden afgebroken en weggespoeld door ultrasoon streaming in de vloeistof. Cavitatie erosie op deeltjesoppervlak genereert gepassiveerd, zeer reactieve oppervlakken. Kortstondige hoge temperaturen en drukken te dragen tot moleculaire afbraak en verhoging van de reactiviteit van vele chemische species. Hielscher ultrasone reactoren kunnen worden gebruikt bij de bereiding, terugwinning en regeneratie van katalysatoren.

Sonoluminiscentie

Sonoluminiscence beschrijft het fenomeen van korte uitbarstingen van lichtemissie gegenereerd door imploderen ultrasone cavitatie bellen in een vloeibaar medium. Hoewel er verschillende theorieën die proberen om het fenomeen van sonoluminiscence onthullen, tot vandaag de wetenschappers konden hun theorieën, die hotspot, remstraling straling, botsingsgeïnduceerde straling en corona ontladingen, nonclassical licht, protontunneling, elektrodynamische jets en fractoluminescent jets behoren te bewijzen, kwantum uitleg (dat verband houdt met de Unruh of casimireffect) of kernfusie reactie.

Ultrasoon in de biologie en microbiologie

De ultrasone effecten op biologische en microbiologische systemen zijn legio: Dispergeren & Homogeniseren dissolutie van aggregaten, cellen en weefsels lysis (bijvoorbeeld bacteriën, gisten, virussen, algen ...) & extractie van intracellulaire materialen (bijvoorbeeld eiwitten, organellen, ribosomen, DNA, RNA, lipiden, peptiden ...), plantenceltransformatiewerkwijzen, chromatine isolatie en afschuiving chromatine immunoprecipitatie en verwante toepassingen met succes uitgevoerd door sonicatie.
Hielscher Ultrasonics heeft voor elke individuele toepassing het perfect passende ultrasoonapparaat. Voor de kleinste flacons en reageerbuizen is de VialTweeter het apparaat bij uitstek, terwijl een laboratoriumsondeapparaat zoals de UP200Ht of UP400St het beste grotere monsters behandelt. Voor bench-top en commerciële toepassingen behandelen ultrasone systemen van 500 watt tot 16.000 watt moeiteloos grote volumestromen. Diverse sonotrodes, flowcellen en accessoires completeren het programma en voorzien in alle behoeften.

Ultrasoon DNA, RNA en Chromatine afschuiving

Deoyxribonucleïnezuur (DNA), ribonucleïnezuur (RNA) en chromatine zijn - samen met eiwitten - de belangrijkste macromoleculen voor alle levensvormen. DNA en RNA zijn de moleculen die de genetische instructies van organismen coderen. Chromatine is de combinatie van DNA en eiwitten waarbij de inhoud van de celkern wordt opgebouwd. Voor onderzoeksdoeleinden is het noodzakelijk om deze moleculaire bouwstenen te fragmenteren in kleinere componenten om ze te onderzoeken en te analyseren of om ze te herschikken tijdens immunoprecipitatie en crosslinking. Voor het scheren van DNA, RNA en chromatine...is de fragmentgrootte erg belangrijk. Door volledige controle over alle belangrijke parameters, maakt ultrasoon geluid een gerichte fragmentatie van de moleculen mogelijk. Zo ligt de ideale lengte van de chromatinefragmenten bijvoorbeeld tussen de 200 en 1000 bp. Ultrasoon scheren wordt bereikt door uitbarstingen in de pulsmodus. Dankzij intelligente apparaten en accessoires voorziet Hielscher ultrasoonapparatuur in verwerkingsbehoeften zoals directe of indirecte sonificatie, monsterkoeling en digitale procesregistratie. Dit garandeert een succesvolle microbiologische verwerking en bedieningscomfort.

Ultrasoon materiaal voor verf, inkt en pigmenten

In de verf, coating en inkt industrie, deeltjes essentiële grondstof voor productsamenstellingen. Voor hoogwaardige producten die de verwachte kenmerken bieden, zelfs en betrouwbare deeltje verwerking is van cruciaal belang. De deeltjesgrootte is de belangrijkste factor die de eigenschappen van het eindproduct beïnvloedt. Hoog vermogen ultrageluid de effectieve middelen voor het micron- en nano-maalmedia en deagglomeratie - zonder de rompslomp die optreden met maalmedia of mondstukken.
Voor inkten en inkjetinktende korrelgrootte is het belangrijkste kwaliteitskeurmerk: zijn de pigmenten te klein, dan verliest de inkt zijn kleurkracht. – zijn de pigmenten te groot, verstoppen de spuitmonden van de printer, met slechte afdrukken tot gevolg. Ultrasoon maakt het mogelijk de verwerkingsparameters precies af te stemmen op de opgezogen maal- en deagglomeratieresultaten. Wanneer de ideale ultrasone verwerkingsparameters eenmaal zijn gevonden, is er geen reden meer om ze te veranderen. De continue inline productie maakt een gelijkmatige output van de hoogste productkwaliteit mogelijk. De deeltjesverdeling binnen de formulering is van vitaal belang voor de expressie van producteigenschappen. Alleen als de deeltjes gelijkmatig en uniform zijn gedispergeerd, vertoont het eindproduct een bevredigende kwaliteit, zoals transparantie, UV-bestendigheid of krasbestendigheid van coatings. Dispergeren is een van de beproefde krachttoepassingen van ultrageluid.

Ultrasoon voor cosmetica en persoonlijke verzorgingsproducten

Voor de productie van cosmeticaHet mengen van de ingrediënten is een essentiële stap. Hoog vermogen ultrasone bereikt betrouwbare resultaten in fine-size homogeniseren, dispergeren en emulgeren - b.v. voor crèmes en lotions, nagellak en make-up producten. Naast het mengen toepassingen, ultrageluid bekend voor extractie en mobiele modificaties (b.v. liposomen), Ook. Zoals vele ingrediënten die gaan in een preparaat wordt verkregen door extractie, bijvoorbeeld lipiden, proteïnen, aromatische verbindingen of kleurstoffen uit cellen, ultrasound is een groot potentieel middel voor nieuwe formuleringen.

Ultrasoon voor farmaceutische producten

De toepassingen van ultrageluid in de farmaceutische industrie zijn talrijk: synthese van chemische verbindingen, extractie van actieve verbindingen (bv. fenolen, flavonoïden uit planten), emulgering (van lotions, crèmes en zalven), bereiding van liposomen (nano-emulgering en daaropvolgende inkapseling van bioactieve verbindingen), of inactivering van virussen en ziekteverwekkers voor vaccins. Bij de productie van farmaceutische producten maakt het gebruik van Hielscher ultrasone apparaten het mogelijk de productiecapaciteit te verhogen door het rendement te verbeteren. Dankzij betrouwbare industriële ultrasone apparatuur kunnen reacties op grotere schaal worden uitgevoerd - als batchproces of als continu proces in een flowcell-reactor.

Ultrasone productie van biobrandstoffen

De energiesector biedt veelzijdige toepassingen voor een succesvol en efficiënt gebruik van ultrasoon. De meest populaire en bekende applicatie is misschien wel het ultrasoon bijgestaan biodiesel productie (omestering uit verse of gebruikte / afgewerkte plantaardige olie (UVO; WVO) / dierlijk vet tot biodiesel), hetgeen resulteert in een hogere opbrengst en kwaliteit, minder methanol gebruikt en aanzienlijk versneld conversie. Wanneer de biodieselgrondstof meer dan 2-3% vrije vetzuren (FFA) bevat, zuurveresteringsreactie is een nuttige stroomopwaarts stap voor de vorming van hoge zeep te vermijden. naast de transveresteringsreactie en veresteringswerkwijzen, hoog vermogen ultrasone ondersteunt de winning van olie uit gewassen (bijvoorbeeld koolzaad, soja, canola, maïs, palm, pinda, kokosnoot, Jatropha etc.), of algen.
bio-ethanol een groene brandstof die wordt verkregen wanneer het zetmeel en suiker maïs, gewassen, aardappelen, suikerriet, rijst etc., wordt gefermenteerd door gist cellen in ethanol. Door toepassing van ultrasoon vermogen, worden de plantencellen verstoord en het intracellulaire materiaal wordt geëxtraheerd, zodat de voeding is beter beschikbaar voor de enzymatische vertering. Daardoor zetmeel en suikers beter beschikbaar voor fermentatie resulteert in een snellere en meer volledige omzetting en een hogere opbrengst.

Ultrasoon in brandstof, energie, olie en gas

De ultrasone homogenisatietechniek is zeer doeltreffend voor de produktie van stabiele en onstabiele emulsies, waardoor met succes aquafuels kunnen worden gemaakt. Daarom worden vooral zwaardere brandstoffen zoals scheepsdiesel geëmulgeerd met water. Het gebruik van met water vermengde brandstof resulteert in een efficiëntere verbranding en een aanzienlijke vermindering van de NOx-uitstoot. Een ander belangrijk gebied is de ultrasone behandeling van kolen.

Ultrasone processen in de voedingsmiddelen-, zuivel- en drankenindustrie

Milde voedselverwerking wordt steeds belangrijker door de toenemende vraag van klanten naar verse, grotendeels natuurlijke levensmiddelen. Dus, voor gemeenschappelijke verwerkingsstappen zoals mengen & homogeniseren, extractie, stabilisatie & conservering worden de traditionele methoden geleidelijk vervangen door innovatieve verwerkingstechnieken zoals ultrasone trillingen, een niet-thermische methode voor levensmiddelen. De voordelen van sonicatie zijn gebaseerd op de milde, snelle en schone verwerking, wat resulteert in minder productverlies en een betere voedselkwaliteit door behoud van versheid en vitaminen. Hielscher ultrasoonprocessoren worden gebruikt voor tal van toepassingen in de levensmiddelenindustrie, zoals conservering & microbiële inactivatie, homogenisatie, stabilisatie & behoud van sappen, puree en Smoothies, Extractie van smaakstoffen en fructose (suiker), afschuifverdunning voor viscositeitsvermindering, rijping van wijn en balsamico azijn, Alcohol raffinage & smaakstoffen, wolk emulsies, roomijs (bevordering ijskiemvorming en massaoverdracht), algen extractie van nutraceuticals, concheren van chocolade suikerkristallen breken, vloeibaarmaking van honingraffinage van eetbare oliën enz. Meer informatie over ultrasoon voor voedsel en drank te lezen!

---

---

Wetenschappelijke literatuur en rapporten met Hielscher ultrasoontoestellen

De volgende lijst bevat een kleine selectie van wetenschappelijke artikelen, waarin Hielscher ultrasone sondes met succes werden gebruikt voor diverse toepassingen. Vraag ons gerust om literatuur over specifieke toepassingen die u interesseren!

• 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.