Sonikator – Hielscher Ultrasonics | Od skali laboratoryjnej do przemysłowej
Nasze cyfrowe sonikatory z sondą obejmują zastosowania na stole laboratoryjnym, w skali pilotażowej i w produkcji na pełną skalę, dzięki czemu możesz z pewnością przenosić amplitudę, energię na jednostkę objętości i czas procesu. Monitorowanie w czasie rzeczywistym i automatyczne rejestrowanie danych dokumentują każdy cykl na potrzeby GLP, GMP i analizy due diligence prowadzonej przez inwestorów. Modułowe akcesoria umożliwiają przejście od otwartych zlewek do zamkniętych komór przepływowych, reaktorów z kontrolowaną temperaturą i instalacji produkcyjnych typu skid pracujących w linii wraz ze wzrostem wydajności przetwarzania. Dzięki sprawnie reagującym inżynierom ds. zastosowań i globalnemu serwisowi Hielscher ułatwia walidację, optymalizację i skalowanie sonikacji. Chcesz wybrać odpowiedni sonikator do swojego procesu? Jesteśmy tutaj, aby pomóc.
Sonikatory Hielscher: moc dla wszystkich objętości i procesów
Nasze sonikatory z sondą obejmują pełny zakres zastosowań, od bezpośredniej pracy laboratoryjnej po przetwarzanie dużych objętości w przemyśle. Klasy mocy obejmują kompaktowe urządzenia stołowe i wielokilowatowe reaktory pracujące w linii, dzięki czemu możesz rozpocząć od małych partii rozwojowych i przejść do produkcji ciągłej na podstawie zwalidowanych parametrów.
Sonikator UP400St (400 watów)
Sonikator Hielscher UP400St
Sonikacja laboratoryjna i opracowywanie procesów
Kompaktowy i solidny sonikator UP400St sprawdza się wszędzie tam, gdzie potrzebujesz niezawodnej mocy ultradźwiękowej w zlewkach, małych partiach i próbach przepływowych w skali pilotażowej. Objętość partii sięga do około 8 litrów (2 galonów), a dzięki komorom przepływowym możesz przetwarzać większe objętości na godzinę, co czyni go praktycznym pomostem między opracowywaniem procesu a krótkimi seriami produkcyjnymi. Typowe zastosowania obejmują: ekstrakcję surowców roślinnych, opracowywanie formulacji produktów i zmniejszanie wielkości cząstek. Cyfrowe sterowanie za pomocą ekranu dotykowego, zintegrowane rejestrowanie danych na karcie SD, zdalne sterowanie przez przeglądarkę, monitorowanie temperatury i wymienne sonotrody wspierają opracowywanie metod, dokumentowanie oraz płynne przejście od badań i rozwoju do krótkich serii produkcyjnych.
Sonikator UIP1000hdT (1000 watów)
Sonikator Hielscher UIP1000hdT
Optymalizacja procesów i produkcja
UIP1000hdT to idealny sonikator do opracowywania i optymalizacji procesów oraz przetwarzania średnich partii lub pracy w przepływie ciągłym. Dostarcza wysoką moc ultradźwiękową do komór przepływowych, w których można podwyższać ciśnienie, lub do otwartych naczyń w celu emulgowania, dyspergowania, ekstrakcji i prowadzenia reakcji sonochemicznych, wypełniając lukę między małymi systemami laboratoryjnymi a wielokilowatowymi liniami produkcyjnymi. Równoległe łączenie urządzeń w zespoły zwiększa wydajność przetwarzania w razie potrzeby. W pełni cyfrowa obsługa ze sterowaniem za pomocą ekranu dotykowego, rejestrowanie danych na karcie SD, zdalne sterowanie przez Ethernet, monitorowanie temperatury i ciśnienia oraz szeroki wybór sonotrod umożliwiają systematyczne badania parametrów i płynne przejście od pierwszych cykli sonikacji do zwalidowanej produkcji.
Sonikator UIP16000hdT (16 000 watów)
Sonikator Hielscher UIP16000hdT
Sonikacja o wysokiej wydajności
UIP16000hdT o wysokiej mocy to przemysłowy sonikator do homogenizacji, deaglomeracji, ekstrakcji i mieszania przy wysokim ścinaniu na dużą skalę w linii, w wymagających warunkach produkcyjnych. Sprzęga ogromną moc ultradźwiękową z medium w komorach przepływowych, w których można podwyższać ciśnienie, oraz w liniach procesowych montowanych na ramach typu skid, co czyni go idealnym sonikatorem do przetwarzania z wydajnością pełnej skali produkcyjnej. Ciągła moc ultradźwiękowa wynosząca 16 kilowatów umożliwia osiąganie znacznych natężeń przepływu. Wiele urządzeń UIP16000hdT można łączyć równolegle lub szeregowo w zespoły, aby osiągnąć bardzo wysokie docelowe wydajności. Solidna konstrukcja przeznaczona do intensywnej eksploatacji nadaje się do pracy 24/7 z zawiesinami o właściwościach ściernych, lepkimi materiałami wsadowymi lub reaktywnymi układami chemicznymi. Łatwe sterowanie, zaawansowane rejestrowanie danych, różne interfejsy zdalnego sterowania oraz monitorowanie temperatury i ciśnienia w czasie rzeczywistym zapewniają zespołom operacyjnym identyfikowalność i kontrolę potrzebne w produkcji podlegającej wymogom regulacyjnym.
| Cecha | Sonikatory z sondą | Sonikatory wannowe | Konwencjonalne techniki homogenizacji |
|---|---|---|---|
| Przekazywanie energii | Bezpośrednie i wysoce efektywne, ponieważ sonda styka się bezpośrednio z próbką. | Pośrednie i mniej efektywne, ponieważ energia jest nierównomiernie rozpraszana w całej kąpieli. | Realizowane mechanicznie, co często skutkuje niższą efektywnością przekazywania energii. |
| Precyzja | Bardzo wysoka precyzja i możliwość indywidualnego sterowania, umożliwiające ukierunkowane dostarczanie energii. | Mniejsza precyzja, przy rozprowadzaniu energii w całej kąpieli. | Umiarkowana precyzja, zależna od konfiguracji mechanicznej. |
| Elastyczność pod względem wielkości próbek | Skuteczne dla małych i średnich objętości; można je dostosować do różnych wielkości próbek. | Najlepiej nadają się do większych objętości lub wielu małych próbek jednocześnie. | Zróżnicowana; często ograniczona wielkością i typem homogenizatora. |
| Czas przetwarzania | Krótsze czasy przetwarzania dzięki efektywnemu przekazywaniu energii. | Dłuższe czasy przetwarzania z powodu dostarczania energii w sposób rozproszony. | Zróżnicowany; może być dłuższy z powodu mniej efektywnego dostarczania energii. |
| Kontrola temperatury | Może wystąpić miejscowe nagrzewanie; często wymaga zewnętrznego chłodzenia. | Lepsze w zastosowaniach wrażliwych na temperaturę, ponieważ kąpiel może pochłaniać ciepło. | Umiarkowana kontrola, często wymaga zewnętrznej regulacji temperatury. |
| Skalowalność | W pełni liniowa skalowalność, która ogromnie ułatwia przejście od oceny wykonalności do produkcji przemysłowej. | Trudne zwiększanie skali ze względu na nierównomierną sonikację i ograniczenia wielkości wanien. | Trudne skalowanie ze względu na trudności w utrzymaniu tych samych parametrów procesu (np. ciśnienia, siły ścinającej) w różnych skalach, co prowadzi do zmienności produktu końcowego. |
| Koszt | Wyższy koszt początkowy, ale większa efektywność w specjalistycznych zadaniach. | Zazwyczaj niższy koszt początkowy, ale mniejsza efektywność. | Zróżnicowany w zależności od urządzenia i zastosowania. |
Reaktory z komorą przepływową do sonikatorów
Dla przemysłu i laboratoriów wymagających ciągłego przetwarzania ultradźwiękowego Hielscher Ultrasonics oferuje zaawansowane reaktory z komorą przepływową kompatybilne ze swoimi sonikatorami z sondą o wysokiej mocy, w tym UP400St (400 watów), UIP1000hdT (1000 watów) i UIP16000hdT (16kW).
Zaprojektowane do sonikacji w linii
Reaktory z komorą przepływową zaprojektowano tak, aby umożliwiały efektywną sonikację w linii, podczas której ciecze są poddawane obróbce w trakcie przepływu przez komorę reaktora. Ta konfiguracja jest idealna dla procesów, które korzystają ze spójnych, powtarzalnych wyników przez długi czas, takich jak emulgowanie, zmniejszanie wielkości cząstek lub rozbijanie komórek. Komory przepływowe stanowią doskonałe rozwiązanie dla użytkowników, którzy potrzebują zwiększyć skalę z przetwarzania partiami do ciągłej produkcji o wysokiej wydajności.
Najważniejsze zalety
Jedną z najważniejszych zalet reaktorów Hielscher z komorą przepływową jest możliwość podwyższania w nich ciśnienia, co znacząco wzmacnia efekty kawitacji powstające podczas sonikacji. Gdy ciecz jest poddawana działaniu fal ultradźwiękowych, zachodzi kawitacja – obejmuje ona powstawanie, wzrost i zapadanie się pęcherzyków, przy czym uwalniana jest intensywna energia, która rozbija cząstki lub komórki. Podwyższenie ciśnienia w komorze przepływowej wzmacnia te siły kawitacyjne, co skutkuje jeszcze skuteczniejszą sonikacją. W przypadku UP400St, UIP1000hdT i UIP16000hdT możliwość podwyższania ciśnienia ma kluczowe znaczenie dla maksymalizacji przekazywania energii i osiągania doskonałej efektywności procesu, szczególnie w wymagających zastosowaniach, takich jak produkcja nanoemulsji, dyspersji oraz ekstrakcja cennych związków.
Optymalizacja procesów
Sonikacja w linii z wykorzystaniem reaktorów z komorą przepływową to technika optymalizacji procesu, która oferuje liczne korzyści w zastosowaniach wymagających wysokiej wydajności i w produkcji przemysłowej. W porównaniu z tradycyjnym przetwarzaniem partiami sonikacja w linii zapewnia ciągły przepływ materiału, umożliwiając precyzyjną kontrolę parametrów sonikacji i lepszą skalowalność. Eliminując zmienność między partiami, sonikacja w linii zwiększa jednorodność produktu, co czyni ją idealnym rozwiązaniem dla branż, dla których priorytetem są powtarzalne wyniki o wysokiej jakości. Ponadto sonikatory Hielscher stosowane z reaktorami z komorą przepływową zapewniają znaczne oszczędności czasu, pracy i energii, zwiększając ogólną efektywność procesu i zmniejszając koszty operacyjne. Firmom zajmującym się produkcją na dużą skalę lub badaniami sonikacja w linii oferuje drogę do zwiększenia produktywności, skrócenia przestojów i uzyskania doskonałych rezultatów produktowych.
Niezależnie od tego, czy pracujesz w laboratorium badawczym, czy w dużym zakładzie przemysłowym, sonikatory z sondą oferują wszechstronne i skuteczne rozwiązanie do szerokiego zakresu zastosowań.
- wysoka efektywność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność i solidność
- regulowana, precyzyjna kontrola procesu
- praca partiami i w linii
- do dowolnej objętości
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. programowanie, rejestrowanie danych, zdalne sterowanie)
- łatwa i bezpieczna obsługa
- niewielkie wymagania konserwacyjne
- CIP (czyszczenie na miejscu)
Projektowanie, produkcja i doradztwo – jakość z Niemiec
Sonikatory Hielscher są dobrze znane z najwyższych standardów jakości i projektowania. Solidność i łatwa obsługa umożliwiają płynną integrację naszych sonikatorów z instalacjami przemysłowymi. Sonikatory Hielscher z łatwością radzą sobie w trudnych warunkach i wymagających środowiskach.
Hielscher Ultrasonics to firma z certyfikacją ISO, która kładzie szczególny nacisk na sonikatory o wysokiej wydajności, wyposażone w najnowocześniejszą technologię i przyjazne dla użytkownika. Oczywiście sonikatory Hielscher są zgodne z wymogami CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów:
| Objętość partii | Natężenie przepływu | Zalecane urządzenia |
|---|---|---|
| 0,5 do 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | większe | zespół urządzeń UIP16000 |
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest sonikator?
Sonikator to urządzenie, które wykorzystuje ultradźwięki dużej mocy do wprawiania w ruch cząstek w próbce, zazwyczaj w cieczy. Ta energia ultradźwiękowa o wysokiej intensywności wywołuje szybkie zmiany ciśnienia, prowadzące do powstawania i zapadania się małych pęcherzyków, czyli procesu zwanego kawitacją. Powstające siły mechaniczne mogą rozbijać komórki, dyspergować materiały lub homogenizować mieszaniny, dzięki czemu sonikatory są przydatne w takich dziedzinach jak biologia, chemia i nauka o materiałach do zadań takich jak rozbijanie komórek, mieszanie, ekstrakcja i emulgowanie. Dlatego stosowanie sonikatorów z sondą jest ugruntowaną techniką homogenizacji, ekstrakcji i mielenia na mokro w skali laboratoryjnej i przemysłowej.
Dlaczego warto używać sonikatora?
Używaj sonikatora, gdy potrzebujesz szybkiego, równomiernego dostarczania energii do rozbijania komórek, homogenizacji próbek i mieszania cieczy z ciałami stałymi. Kontrolowane fale ultradźwiękowe przyspieszają procesy od lizy komórek po dyspergowanie nanocząstek i emulgowanie. Przy odpowiednim chłodzeniu sonikacja pozostaje metodą o niewielkim wydzielaniu ciepła, która pomaga zachować materiały wrażliwe na temperaturę, co czyni ją cenną w laboratoriach i produkcji.
Sonikatory Hielscher w badaniach i nauce
Poniżej znajdziesz wybrane artykuły naukowe przedstawiające sonikatory Hielscher z sondą pracujące partiami i w linii. Artykuły obejmują tematykę od ekstrakcji ultradźwiękowej przez dyspergowanie po elektrochemię. Jeśli szukasz konkretnego zastosowania i powiązanych publikacji naukowych, skontaktuj się z nami.
- FactSheet UP400St – 400 Watts Powerful Probe-Type Sonicator
- FactSheet UIP1000hdT – 1000 Watts Powerful Sonicator for Bench-top and Industry
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- 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.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Effects of Ultrasound Technology on the Qualitative Properties of Italian Extra Virgin Olive Oil. Foods. 2021 Nov 22;10(11):2884.