Sonicadores ar klase sonda vs. baños ultrasónicos

T'ode ya hñäki ja ya 'nar sonicador ar klase sonda ne 'nar nsaha ultrasónico bí ayuda ya da 'ñets'i opción mäs nt'ot'e xi hño pa ár nt'ot'e. Ya sonicadores ar klase sonda Hielscher concentran 'nar intensa energía ultrasónica Hmunts'i jar muestra, nä'ä mi reduce ya tiempos procesamiento ne garantiza resultados consistentes ne reproducibles. Ya contrario, ya baños ultrasónicos dispersan ar energía 'nar área mäs dätä, nä'ä xta komongu ar nt'uni 'nar intensidad xi xí hñets'i'i ne 'nar cavitación marginal ne desigual. Nuna zu'we intensidad sonicación suele uni lugar tiempos procesamiento mäs largos ne resultados inferiores.

Pa ar tareas komongu ar emulsificación, ar dispersión, ar extracción wa ar reducción ar tamaño ya partículas, ya sonicadores ar klase sonda generan ndu nzafi ar cizallamiento uniformes ne cavitación mextha ar intensidad. Nuna ar enfoque directo aborda aplicaciones difíciles ne da escala hingi hembi da ndezu̲ t'olo pruebas ar laboratorio asta series ar producción completas. Mente tanto, ya baños ultrasónicos xi da suficientes pa 'nar limpieza za̲tho wa tratamientos xí hñets'i'i intensidad, pe xi frecuencia luchan ko ar 'be̲fi mäs exigentes da requieren 'nar control preciso ar amplitud ne ar mpat'i. Nu'bu̲ necesite fiabilidad, flexibilidad ne 'nar rendimiento robusto, ya sonicadores ar klase sonda Hielscher ofrecen neki 'nar ventaja dige ya baños ultrasónicos hontho.

Intensidad ar cavitación ar sonicador

Ya sonicadores ar klase sonda introducen ultrasonidos mextha nts'edi Hmunts'i ja ar made líquido, hogem'bu̲ ya ondas sonoras crean ciclos alternos mextha ne xí hñets'i'i presión ja ar líquido. Nxoge ar ciclo xí hñets'i'i ya presión, ya ondas ultrasónicas mextha intensidad crean t'olo burbujas vacío wa vacíos ja ar líquido. Nu'bu̲ ya burbujas alcanzan volumen ja ya hingi xi absorber energía, colapsan violentamente Nxoge 'nar ciclo mextha ar presión. Nuna ar fenómeno bí denomina ar cavitación. Nxoge ar implosión ar alcanzan localmente temperaturas ne presiones xi altas. Ar implosión ar burbuja cavitación 'nehe xta lugar bí chorros ar líquido extremadamente rápidos.
 

Antecedentes: Cavitación ultrasónica

Moholkar (2000) bí nthe̲hu̲ ne ya burbujas jar hnini dätä intensidad cavitación experimentaron yá 'ñäni 'nar transitorio, Gem'bu̲ ya burbujas jar hnini zu'we intensidad cavitación experimentaron 'nar yá 'ñäni hingi mpa̲ti ne ya oscilatorio. Ar colapso transitorio ja ya burbujas da xta lugar ja ya máximos locales mpat'i ne presión xi raíz ya efectos observados ya ultrasonidos ja ya sistemas químicos.
Ar intensidad ar ultrasonicación ge 'nar función entrada energía ne ar superficie ar sonotrodo. 'Nar aporte ya energía dado, pa da t'uni: cuanto mar dätä da superficie ar sonotrodo, zu'we da intensidad ya ultrasonidos.
Ya ondas ultrasónicas xi da generadas ya Bu̲i xingu ya sistemas ultrasónicos. Tso̲kwa continuación, bí compararán ya hñäki ja ar sonicación ir nge 'nar nsaha ultrasónico, 'nar dispositivo sonda ultrasónica ja 'nar recipiente abierto ne 'nar dispositivo sonda ultrasónica ko cámara celda flujo.

Comparación ar NTHEGE ar cavitación

Pa aplicaciones ultrasónicas, pe utilizar sondas ultrasónicas (sonicadores ar klase sonda) wa baños ultrasónicos. “Entre nuya yoho nt'ot'e ar ultrasonidos, ar sonicación ar sonda ar mäs xi hño ne ya potente nsaha ultrasónico jar nt'ot'e ja ar dispersión nanopartículas; dispositivo nsaha ultrasónico to proporcionar 'nar ultrasonicación débil aproximadamente 20 – 40 W/L ne 'nar NTHEGE na tx'utho ya uniforme, mente da dispositivo sonda ultrasónica to proporcionar 20.000 W/L ja ar fluido. Ir ir bo̲ni ke 'nar dispositivo sonda ultrasónica supera dispositivo nsaha ultrasónico ja 'nar factor 1000.” (cf. Asadi et jar el., 2019)

Sonicadores ar klase sonda hä baños ultrasónicos: comparación jar Nthege ar cavitación

Ja ar ámbito ya aplicaciones ultrasónicas, tanto ya sonicadores ar klase sonda ngu ya baños ultrasónicos desempeñan 'nar he̲'mi mahyoni. Wat'i, nu'bu̲ t'o̲t'e ar dispersión nanopartículas, ya sonicadores sonda superan significativamente ja ya baños ultrasónicos. Nä'ä mä Asadi (2019), ya baños ultrasónicos nzäm'bu̲ generar 'nar ultrasonicación mäs débil ar 'ra 20 – 40 vatios ya litro ko 'nar NTHEGE tx'utho uniforme. Mbeni ya contraste, ja ya dispositivos sonda ultrasónica xi da̲ 'nar asombrosa yá 'bede ya 20000 vatios ya litro ko ar líquido, mostrando 'nar nt'uni xi hño da supera ya baños ultrasónicos ja 'nar factor 1000. Marcada xí diferencia pone ar manifiesto ar mfeni mäs xi ngu ya sonicadores ar klase sonda pa da tsoni 'nar dispersión nt'ot'e xi hño ne ya uniforme nanopartículas.

Baños ultrasónicos

Ja 'nar nsaha ultrasónico, ar cavitación bí produce ar 'mui hingi conforme ne distribuida incontrolablemente a través de ar tanque. Ntsoni sonicación ar xí hñets'i'i intensidad ne distribuye dets'e desigual. Ar repetibilidad ne ar escalabilidad ar proceso ar na pobre.
Xtí ar tsita gi 'ñudi ya resultados 'nar ntsa̲ lámina ja 'nar tanque ultrasónico. Pa nä'ä di 'bui, bí coloca 'nar fina lámina aluminio wa estaño jar ts'o̲e 'nar njwati ultrasónico lleno ar dehe. 'Mefa xta sonicación, ya visibles marcas Nthuts'i ar erosión. Esos puntos perforados Nthuts'i ne agujeros ja ar lámina indican ya puntos mañä cavitacionales. Debido xí hñets'i'i energía ne NTHEGE desigual ya ultrasonidos mbo jar tanque, ya marcas erosión ar producen ho̲ntho jar puntual. Ir ya baños ultrasónicos ar utilizan principalmente pa aplicaciones limpieza.
 

 
Nuya ya figuras muestran NTHEGE desigual ya puntos mañä cavitación ja 'nar nsaha ultrasónico. Ja ar Fig. 2, 'nar nsaha ko 'nar área ts'o̲e 20×Ar xi utilizado 10 ar cm.
 

 
Pa ya mediciones mostradas ár ndo'yo 3, bí xi utilizado 'nar nsaha ultrasónico ko 'nar espacio inferior 12x10cm.

 
Ambas mediciones revelan ke NTHEGE hwähi irradiación ultrasónica ja ya tanques ultrasónicos ar na desigual. Ar estudio ar irradiación ultrasónica jar varios xeni ar nsaha gi 'ñudi ya variaciones espaciales ar significativas jar intensidad ar cavitación ar nsaha ultrasónico.

Ar ndo'yo 4 tso̲kwa continuación gi hye̲ki dätä nt'ot'e 'nar nsaha ultrasónico ne 'nar dispositivo ar sonda ultrasónica ejemplificado ir nge ar decoloración ar colorante azoico violeta ar metilo.

Dhanalakshmi et jar ar. descubrieron ja yá estudio ke ya dispositivos ultrasónicos ar klase sonda pe̲ts'i 'nar mextha intensidad localizada comparación ko ya ar klase tanque ne, ir 'nar dätä ntsoni localizado, ngu ar gi 'ñudi ja ar ndo'yo 4. 'Me̲hna bí traduce 'nar dätä intensidad ne ya dätä nt'ot'e proceso sonicación.
'Nar configuración ultrasónica, ngu ar gi 'ñudi ja ar tsita 4, permite 'nar control Nxoge dige ya parámetros mäs mahyoni, komongu ar amplitud, ar presión, ar mpat'i, ar viscosidad, ar concentración ne ar volumen ar reactor.

Ya ventajas ya sonicadores ar klase sonda

Ya sondas ultrasónicas wa sonotrodos gi 'bu̲hu̲ diseñados pa concentrar ar energía ultrasónica ja 'nar área enfocada, normalmente ya ku̲hu̲ mañä jar sonda. Nuna ar transmisión energía focalizada permite 'nar nt'ot'e preciso ne ya nt'ot'e xi hño ja ya muestras. Komo ar diseño ar sonda garantiza ke 'nar xe̲ni significativa ar energía ultrasónica ar dirija nu'bu ar muestra, ar transferencia energía mejora significativamente jar comparación ko ya baños ultrasónicos. Nuna ar transmisión ar específica ár nts'edi ya ultrasonidos ar hontho ventajosa pa ya aplicaciones da requieren 'nar control preciso ya parámetros sonicación, komongu ar disrupción celular, ar nanodispersión, ar síntesis nanopartículas, ar emulsificación ne ar extracción botánica.
Ir ya sonicadores ar klase sonda ofrecen claras ventajas dige ya baños ultrasónicos jar ngäts'i ar precisión, control, flexibilidad, dätä nt'ot'e ne escalabilidad, nä'ä ya bi pa̲ti ja ya bo̲jä nu'u̲ indispensables pa 'nar nt'ot'e ho 'bui ndunthe gama aplicaciones científicas ne industriales.

Sonicadores ar klase sonda da procesamiento ya Baso ya precipitados abiertos

Nu'bu̲ ya muestras ar sonican ko 'nar dispositivo sonda ultrasónica, ar xe̲ni sonicación intensa o Hmunts'i debajo de ar sonotrodo yá sonda. Mbi irradiación ultrasónica xi limitada jar determinada 'nar xe̲ni ar mañä jar sonotrodo. (ga fig.1)
Ya procesos ultrasónicos ja ya Baso ya precipitados abiertos ar utilizan principalmente pa pruebas viabilidad ne ár nt'ot'e muestras volúmenes mäs t'olo.

Sonicadores ar klase sonda ko celda flujo pa procesamiento jar 'ñu

Ya resultados ar sonicación xí sofisticados ar consiguen ir nge 'nar procesamiento continuo ja 'nar modo flujo cerrado. Nga̲tho ya hñei procesa ko xkagentho ar intensidad ar ultrasonidos da trayectoria ar flujo ne ar controla ar pa residencia jar cámara ar reactor ultrasónico.

Ya resultados ar proceso ar procesamiento ultrasónico líquidos pa 'nar configuración ar parámetros dada ge 'nar función ar energía ya volumen procesado. Ar función cambia ko ya alteraciones ja ya parámetros Nthuts'i. 'Nehe, ár nts'edi real ar salida ne ar intensidad ya superficie ar sonotrodo ar 'nar xe̲ni ar ultrasónica dependen ja ya parámetros.

Ar controlar ar parámetro mäs mahyoni proceso sonicación, ar proceso xí totalmente repetible ne ya resultados obtenidos xi escalar ar ar nt'ot'e completamente lineal. Ya Bu̲i xingu ya sonotrodos ne reactores ultrasónicos celda flujo permiten ar adaptación ya requisitos específicos ar proceso.

Resumen: Sonicador ar klase sonda vs nsaha ultrasónico

Mente ne 'nar nsaha ultrasónico proporciona 'nar sonicación débil ko aprox. 20 vatios ya litro, ho̲ntho ne 'nar NTHEGE na tx'utho ya uniforme, ya sonicadores ar klase sonda xi acoplar hingi hembi da aprox. 20000 vatios ya litro jar ar nt'uni procesado. 'Me̲hna ir bo̲ni ke 'nar sonicador ultrasónico ar klase sonda supera 'nar nsaha ultrasónico ja 'nar factor 1000 (1000 ya 'nandi dätä entrada ar energía ya volumen) nu'bya 'nar entrada nts'edi ultrasónica enfocada ne uniforme. Control Nxoge ya parámetros ar sonicación mäs mahyoni garantiza resultados completamente reproducibles ne ar escalabilidad lineal ya resultados ar proceso.