Dezintegrarea cu ultrasunete: umezire, dizolvare, dispersare

Integratorii cu ultrasunete sunt utilizați pe scară largă pentru a umezi, dispersa sau dizolva particule și pulberi în lichide. Ultrasonicators de înaltă performanță creează forțe intense de forfecare, care sparg și sparge agregate, aglomerate și particule primare la dimensiuni microscopice sau nano. Prelucrarea uniformă a particulelor în câmpul de cavitație acustică are ca rezultat o distribuție îngustă a particulelor și o suprafață uniformă a particulelor.

Dezintegratoare cu ultrasunete și aplicațiile lor

Dezintegratorii cu ultrasunete furnizează forțe intense de forfecare, ceea ce creează impactul necesar asupra solidelor, ar fi particulele, cristalele și fibrele pentru a le perturba și a le descompune la o dimensiune vizată, de exemplu microni sau nano-dimensiune. În comparație cu metodele alternative de dezintegrare, ar fi mixere cu lamă de forfecare înaltă, omogenizatoare de înaltă presiune, mori de margele, microfluidizatoare etc. dezintegratorii cu ultrasunete oferă câteva avantaje majore.

Avantajele dezintegratorilor cu ultrasunete

• Cavitație și forfecare de înaltă intensitate
• Prelucrarea uniformă a particulelor
• Concentrații solide ridicate
• Fără duze / fără înfundare
• Nu este necesar un mediu de frezare (adică mărgele)
• scalabilitate liniară
• Ușor & funcționare în condiții de siguranță
• Ușor de curățat
• Oră- & Eficient din punct de vedere energetic

 

Principiul de lucru al dezintegratorilor de tip sondă cu ultrasunete se bazează pe generarea de cavitație acustică. Prin sonda ultrasonică, undele cu ultrasunete de înaltă intensitate sunt transmise în mediul de proces (adică lichid sau suspensie). Undele cu ultrasunete călătoresc prin lichid, acolo unde creează cicluri alternative de înaltă presiune, de joasă presiune. În timpul ciclurilor de joasă presiune apar bule de vid minute, așa-numitele bule de cavitație. Aceste bule de cavitație cresc de-a lungul mai multor cicluri de presiune până când ajung la o dimensiune, unde nu mai pot absorbi energie. În acest moment, bulele de cavitație fac implozie violentă și creează local condiții extreme, cum ar fi temperaturi foarte ridicate, presiuni, diferențe extreme de temperatură și presiune (datorită ratelor ridicate de încălzire / răcire și fluctuațiilor de presiune), microturbulențe și fluxuri lichide cu viteze de până la 180m / s. Aceste condiții prezintă efecte mecanice semnificative asupra particulelor din mediu, deoarece fluxurile lichide de mare viteză accelerează particulele din mediu, astfel încât particulele se ciocnesc. Prin coliziunea dintre particule, materia solidă (de exemplu, particule, fibre, celule) se erodează, se sparge și este fragmentată în biți de dimensiuni micronice și nano.
Turbulențele mari create de ultrasonication cresc transferul de masă între faze și promovează astfel dizolvarea pulberilor sau a reacțiilor chimice eterogene. Acest lucru face ca dezintegratorii cu ultrasunete instrumentul preferat pentru intensificarea proceselor, ar fi frezarea, dispersarea, emulsionarea și dizolvarea.

Citiți mai multe despre intensificarea cu ultrasunete a reacțiilor chimice (sonochimie)!

Aplicații ale dezintegratorilor cu ultrasunete

• Frezare & Slefuire
• dezaglomerare & dispersie
• Emulsionare
• Dizolvarea pulberilor
• Îmbunătățirea transferului de masă
• reacții sonochimice

Dezintegratoare cu ultrasunete pentru reducerea dimensiunii particulelor

Dezintegratorii cu ultrasunete sunt utilizați pentru reducerea dimensiunii particulelor și distribuția particulelor, indiferent dacă aceasta înseamnă pulverizarea reală a particulelor primare (denumită frezare) sau ruperea aglomeratelor (denumită dezaglomerare / dispersie).

Dezintegratoare cu ultrasunete pentru frezare & Slefuire

Cavitația generată ultrasonically creează forțe intense de forfecare și, prin urmare, coliziune inter-particulară. Solidele din suspensie acționează ca mediu de măcinare (comparabil cu mărgelele sau perlele dintr-o moară de mărgele / perle): Acestea sunt accelerate de fluxurile lichide cavitaționale, care ating cu ușurință viteze de până la 180 m / s. Când particulele se lovesc unele de altele cu o viteză atât de mare, ele se sparg și se sparg în fragmente de dimensiuni micronice și nano. Dezintegratorii cu ultrasunete pot chiar rupe particulele primare. Reactoarele cu celule de flux cu ultrasunete asigură tratamentul uniform al tuturor particulelor, astfel încât frezarea cu ultrasunete are ca rezultat o distribuție îngustă a dimensiunii particulelor.
Click aici pentru a afla mai multe despre frezarea cu ultrasunete!

Dezintegratoare cu ultrasunete pentru dezaglomerare & dispersie

Parametrii procesului cu ultrasunete pot fi controlați foarte precis, astfel încât dezintegratorii cu ultrasunete să poată freza particule primare atunci când se aplică amplitudini mari și presiune ridicată. Pe de altă parte, sistemele de dezintegrare cu ultrasunete pot fi, de asemenea, operate la amplitudini mai mici și condiții mai blânde, astfel încât structura particulelor și suprafața rămâne intactă, dar aglomeratele sunt rupte în bucăți și particulele individuale sunt distribuite uniform în suspensie.
Click aici pentru a afla mai multe despre dezaglomerarea cu ultrasunete și dispersie!

Dezintegratoare cu ultrasunete pentru emulsionare

Atunci când două lichide nemiscibile (de exemplu., apă și ulei) sunt sonicated, cavitația cu ultrasunete perturbă picăturile – producând picături foarte mici din cele două faze nemiscibile, care sunt apoi amestecate împreună. Deoarece dezintegratorii cu ultrasunete produc cu ușurință picături de dimensiuni nano, emulsiile cu ultrasunete stabilizate prezintă o stabilitate pe termen lung și un aspect transparent clar.
Click aici pentru a citi mai multe despre nano-emulsionare cu ultrasunete!

Dezintegratoare cu ultrasunete pentru dizolvare

Dezintegratorii cu ultrasunete sunt utilizați pentru a dizolva pulberea și tabletele într-o procedură rapidă, facilă și sigură. Cavitația generată ultrasonically erodează suprafața solidelor și transportă fragmentele erodate în lichid, producând astfel o soluție omogenă.
În industria farmaceutică, dizolvarea comprimatelor este o sarcină zilnică, de exemplu în scopuri analitice. Când comprimatele sunt expuse la un mediu apos, comprimatul se dizolvă lent într-un proces foarte consumator de timp. Chiar și cu utilizarea unui agitator comun sau a unui agitator cu lamă, dizolvarea completă a comprimatelor rămâne consumatoare de timp. Cavitația cu ultrasunete și forțele sale de forfecare extraordinar de intense detașează particulele din tabletă și le transportă în diluant, menținând astfel transferul de masă între suprafața tabletei și diluantul proaspăt, nesaturat continuu în desfășurare. Acest lucru face dizolvarea cu ultrasunete un proces extrem de rapid și eficient, care ajută la accelerarea dizolvării medicamentului.
Click aici pentru a citi mai multe despre dizolvarea cu ultrasunete!

Cum funcționează un dezintegrator mecanic?

Dezintegratorii de laborator cu ultrasunete folosesc același principiu mecanic ca dezintegratorii industriali. Sistemele de amestecare dezintegratoare dezintegrează aglomeratele și agregatele, solubilizează materia solidă sau dispersează particulele solide în amestecuri lichide. Dezintegrarea cu ultrasunete încorporează o sondă cu ultrasunete de mare intensitate într-un rezervor lot sau într-un reactor cu celule de flux în linie. Sonda (sonotrode) a dezintegratorului cu ultrasunete vibrează în lichid la o frecvență foarte mare și creează cavitație ultrasonică intensă în lichid. Fiecare colaps al bulei de cavitație are ca rezultat forțe puternice de forfecare, care sparg aglomerate, agregate și chiar particule primare. De asemenea, cavitația cu ultrasunete produce streaming cavitațional de mare viteză cu până la 1000 km / h. Jeturile lichide cavitaționale afectează aglomeratele de particule, rup pereții celulari, îmbunătățesc transferul de material în suspensie și dispersează solidele în întregul volum lichid. În câmpul de cavitație cu ultrasunete, presiunile alternează rapid și repetat între vid și până la 1000bar. Un mixer rotativ cu 4 lame de mixer ar trebui să funcționeze la o viteză uimitoare de 300.000 RPM pentru a atinge aceeași frecvență a ciclurilor de presiune alternativă. Mixerele rotative convenționale și mixerele rotor-stator nu creează o cantitate semnificativă de cavitație din cauza limitării vitezei lor.

Vă interesează sinteza de jos în sus a nanoparticulelor? – Click aici pentru a citi mai multe!

Dezintegratoare cu ultrasunete de laborator

Dispozitivele cu ultrasunete de tip sondă sunt un instrument foarte util în fiecare laborator. O sondă cu ultrasunete (cunoscută și sub numele de sonotrode) este o geometrie simplă și o tijă de titan ușor de curățat care cuplează vibrațiile ultrasonice într-un lichid. Hielscher face sonde cu ultrasunete și sfaturi într-o gamă largă de dimensiuni. Pentru cea mai frecventă dezintegrare a solidelor în laborator, sondele cu ultrasunete cu diametrul vârfului de 3, 7, 14 sau 22 mm sunt foarte utile. Alte dimensiuni ale sondei și sonde cu ultrasunete de dimensiuni personalizate sunt disponibile. Dispozitivele tipice cu ultrasunete pentru dezintegrarea laboratorului variază de la 100 la 400 wați putere cu ultrasunete.

Dezintegratoare industriale cu ultrasunete

Hielscher dezintegratoare industriale sunt procesoare cu ultrasunete de mare putere concepute pentru dezintegrarea continuă grea a fluxurilor mari de suspensie. Aceste sisteme industriale pot gestiona cu ușurință concentrații solide ridicate. Sondele industriale cu ultrasunete sunt echipate cu o flanșă care poate fi montată pe rezervoare de oțel, reactoare de sticlă sau recipiente din plastic în orice orientare. Presurizarea vasului sonicare sau a celulei de flux intensifică cavitația acustică și, prin urmare, procesul de sonicare. Echipamente tipice de dezintegrare industrială cu ultrasunete variază de la 1000 la 16.000 wați de putere cu ultrasunete pe sonotrode.

Industrii, în cazul în care dezintegrarea cu ultrasunete se găsește pe scară largă:

• Dispersarea, dizolvarea, amestecarea formulărilor solide/lichide
• Știința materialelor
• Pregătirea probei înainte de analiză
• Aplicații nano-particule
• Funcționalizarea particulelor
• Reacții de transfer de fază
• Cristalizare / Precipitații
• Prelucrarea alimentelor
• Industria hârtiei
• digestia biomasei

Cum să cumpărați dezintegratorul cu ultrasunete potrivit?

Hielscher Ultrasonics este producător cu experiență de mult timp de dezintegratoare cu ultrasunete de înaltă performanță, care sunt utilizate pentru a dispersa și rupe particule sau pentru a dizolva pulberi în lichide. În calitate de lider de piață, Hielscher proiectează, produce și distribuie dezintegratoare cu ultrasunete și omogenizatoare de la laborator și banc top până la scară complet industrială.

Vă ajutăm să răspundeți la următoarele întrebări pentru a găsi cel mai potrivit dezintegrator cu ultrasunete pentru aplicația și nevoile dumneavoastră:

• Care este aplicația țintă?
• Care este volumul tipic care trebuie procesat?
• Care sunt factorii critici ai procesului?
• Care sunt standardele de calitate care trebuie atinse?

Personalul nostru bine instruit și experimentat vă va ajuta cu orice întrebări și concepția procesului dvs. Hielscher Ultrasonics oferă o consultanță aprofundată privind procesele cu ultrasunete pentru a ajuta clienții noștri găsirea dispozitivului cu ultrasunete optim. Dar serviciul Hielscher nu se termină aici, instruim clienții fie la facilitățile lor, fie în laboratorul nostru de proces cu ultrasunete și centrul tehnic pentru a le ajuta în timpul dezvoltării, optimizării și extinderii procesului.
Hielscher Ultrasonics’ Procesoarele industriale cu ultrasunete furnizează cu ușurință amplitudini foarte mari, care sunt necesare pentru a sparge particulele dure și aglomeratele sau pentru a procesa suspensii cu o concentrație solidă ridicată. Dezintegratoarele industriale Hielscher pot fi rulate cu amplitudini de până la 200μm continuu în funcționare 24/7. Pentru amplitudini chiar mai mari, sonotrodes cu ultrasunete personalizate sunt disponibile. Alte accesorii, ar fi coarne de rapel, celule de flux, reactoare sonicare și setări complete de recirculare sunt disponibile și permit configurarea sistemului cu ultrasunete specificat la cerințele de proces.

Dezintegratoare și dizolvatoare sofisticate cu ultrasunete

Hielscher Ultrasonics se concentrează pe dezintegratoare de înaltă performanță, cu cea mai mare ușurință în utilizare și progrese tehnice de ultimă oră. Aceasta înseamnă că standardele dezintegratorilor de laborator Hielscher se adaptează din ce în ce mai mult la inteligența mașinilor industriale. Utilizatorul poate controla ultrasonicators digitale Hielscher prin telecomanda browserului. Software-ul automat de înregistrare a datelor scrie toți parametrii ultrasonici importanți, ar fi puterea netă, puterea totală, amplitudinea, temperatura, presiunea, ora și data ca fișier CSV pe un card SD încorporat. În plus, dezintegratorul cu ultrasunete poate fi programat să se oprească automat după un timp determinat sau o intrare specifică de energie sau să programeze moduri de sonicare pulsatorie. Senzorii de temperatură și presiune conectabili permit urmărirea cu atenție a condițiilor probei. Deoarece controlul temperaturii materialelor sensibile la căldură este un factor crucial pentru calitatea rezultatelor procesului, Hielscher oferă diverse soluții pentru a menține temperatura procesului în intervalul de temperatură vizat.
Funcțiile sofisticate ale ultrasonicators Hielscher asigură cel mai înalt control al procesului, rezultate fiabile și reproductibile sonicare, ușurința în utilizare și confortul de lucru.
Hielscher Ultrasonics’ Procesoarele industriale cu ultrasunete pot furniza amplitudini foarte mari. Amplitudinile de până la 200μm pot fi ușor rulate continuu în funcționare 24/7. Pentru amplitudini chiar mai mari, sonotrodes cu ultrasunete personalizate sunt disponibile. Capacitatea de a rula amplitudini atât de mari permite clienților noștri să frezeze particulele primare în mod eficient la dimensiuni nanometrice. Robustețea echipamentului cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 la grele și în medii solicitante.
Citiți mai multe despre dizolvarea și dizolvarea cu ultrasunete!

calitate – Fabricat în Germania

Ca o afacere de familie și de familie, Hielscher se mândrește cu calitatea înaltă a procesoarelor sale cu ultrasunete. Toate ultrasonicators sunt proiectate, fabricate și testate în sediul nostru din Teltow lângă Berlin, Germania. Robustețea echipamentului cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 la grele și în medii solicitante.

Puteți cumpăra Hielscher dezintegratoare cu ultrasunete în toate dimensiunile diferite, iar gama de prețuri oferă un ultrasonicator accesibil care se potrivește bugetului dumneavoastră. De la dezintegrarea particulelor în flacoane mici de laborator la dezintegrarea fluxului continuu de suspensii în producția industrială, Hielscher Ultrasonics are un dezintegrator adecvat pentru tine! Va rugam sa ne contactati – Suntem bucuroși să vă recomandăm cel mai potrivit ultrasonicator!
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre: