Ультразвуковые гомогенизаторы
Ультразвуковые гомогенизаторы являются мощными инструментами для смешивания и гомогенизировать твердо-жидкие и жидко-жидкие суспензии. Ультразвуковая гомогенизация представляет собой механический процесс уменьшения частиц в жидкости, чтобы они стали равномерно маленькими и равномерно распределенными. Hielscher предлагает мощные ультразвуковые гомогенизаторы для применения в лабораторных и производственных масштабах.
Применение и влияние ультразвуковых гомогенизаторов
Ультразвуковые гомогенизаторы являются мощными и надежными смесителями, которые используются в лабораториях и промышленности для многочисленных применений.
Ультразвуковой гомогенизатор может использоваться для различных применений, в том числе:
- Гомогенизация: Ультразвуковые гомогенизаторы могут гомогенизировать образцы для создания однородных и последовательных смесей.
- Дисперсии: Ультразвуковые гомогенизаторы могут использоваться для диспергирования твердых частиц в жидкостях для создания стабильных суспензий. Ультразвуковая обработка чрезвычайно эффективна в создании нанодисперсий.
- Эмульгирование: Ультразвуковые гомогенизаторы могут использоваться для создания стабильных эмульсий и наноэмульсий путем разрушения и диспергирования несмешивающихся жидкостей, таких как масло и вода.
- Разрушение клеток: Ультразвуковые гомогенизаторы могут разрывать клетки для извлечения внутриклеточных компонентов, таких как белки, нуклеиновые кислоты, ферменты и метаболиты.
- Дегазация: Ультразвуковые гомогенизаторы могут использоваться для удаления растворенных газов из жидкостей, таких как дегазирующие растворители ВЭЖХ или охлаждающие жидкости.
- Химические реакции с ультразвуковой поддержкой: Ультразвуковые гомогенизаторы также могут использоваться для химических реакций с ультразвуком, таких как сонохимический синтез, катализ или деградация.
В целом, ультразвуковые гомогенизаторы являются универсальным инструментом, который можно использовать для широкого спектра применений в исследованиях, разработках и промышленных процессах.
Ультразвуковой гомогенизатор UIP1000hdT для R&D и производство
Силовой ультразвук для уменьшения размера частиц: Когда ультразвуковые гомогейзаторы используются для таких применений, как смешивание, диспергирование и эмульгирование, цель состоит в том, чтобы уменьшить мелкие частицы или капли в жидкости или суспензии для улучшения однородности и стабильности смеси. Эти частицы (дисперсная фаза) могут быть как твердыми, так и жидкими. Уменьшение среднего диаметра частиц увеличивает количество отдельных частиц. Это приводит к уменьшению среднего расстояния между частицами и увеличивает площадь поверхности частицы. На рисунке показана корреляция между диаметром отдельных частиц и общей площадью поверхности. Площадь поверхности и среднее расстояние частиц могут влиять на реологию жидкости.
Если существует разница в удельном весе между частицами и жидкостью, однородность смеси могут повлиять на стабильность дисперсии. Если размер частиц одинакова для большинства частиц, тенденции к агломерации во время осаждения или уменьшает растет, потому что подобные частицы имеют аналогичную скорость роста или отстаивания.
Ультразвуковые дисперсии показывают равномерное распределение частиц по размерам с однородно восстановленными частицами. Кривые показывают распределение частиц кремнезема до ультразвука (зеленая кривая) и после ультразвуковой дисперсии (красная кривая).
Ультразвуковые и гомогенизаторы высокого давления
Наиболее распространенным механизмом гомогенизации является гомогенизация высокого давления. Там жидкость нажимается при высоком давлении (около 2000 барг) через гомогенизирующий клапан. При прохождении клапана жидкость проходит короткий (около 50 микросек.) цикл низкого давления высокого давления.
В то время как этот механизм хорошо работает для небольших мягких частиц, таких как жировые шарики в молоке, она имеет свои ограничения, когда они используются для дисперсий твердых и абразивных материалов, таких как пигменты, полировкой носителя или оксидов металлов или волокнистых и волокнистых материалов, таких как фруктовые пюре, водорослей или ила. Это происходит из-за высокой скорости жидких (до 120mtr / сек) и из-за небольших отверстий клапанов, используемых. Как абразивный материал проходит насосов и отверстие клапана, это вызывает износ. Это снижает эффективность и срок службы насоса и клапана.
Преимущества ультразвуковых гомогенизаторов
- Ультразвуковые гомогенизаторы производят мелкие частицы / капли и узкую кривую распределения.
- Ультразвуковые гомогенизаторы могут обрабатывать высокие концентрации твердых веществ.
- Ультразвуковые гомогенизаторы готовят стабильный суспензии, дисперсии и эмульсии.
- Ультразвуковые гомогенизаторы точно управляемы, так как важные параметры процесса (например, амплитуда, мощность, время, температура и давление) могут быть подвержены влиянию и корректировке.
- Ультразвуковые гомогенизаторы очень эффективны, энергоэффективны, удобны в пользователях и безопасны в эксплуатации.
Ультразвуковые гомогенизаторы для тяжелых условий эксплуатации
Мокрое измельчение, измельчение и смешивание являются типичными применениями, где ультразвуковые аппараты используются в качестве надежных гомогенизаторов. Ультразвуковые гомогенизаторы очень эффективны для восстановления мягких и твердых частиц. В отличие от многих других технологий гомогенизации, гомогенизаторы ультразвукового зондового типа могут работать даже с очень твердыми, абразивными и волокнистыми материалами.
Принцип работы ультразвуковой гомогенизации основан на кавитации. Когда жидкости подвергаются интенсивному ультразвуку, звуковые волны распространяются через жидкость, вызывая чередование циклов высокого и низкого давления (около 20000 циклов / сек.). Во время цикла низкого давления в жидкости образуются высокоинтенсивные мелкие вакуумные пузырьки по мере достижения давления паров жидкости.
Когда пузырьки достигают определенного размера, они разрушаются бурно во время цикла высокого давления. В течение этого имплозий очень высокое давление и высокая скорость струя жидкости генерируются локально. Полученные тока и завихрения разрушают агломераты частиц и привести к насильственным столкновениям между отдельными частицами.
Одним из основных преимуществ ультразвуковых гомогенизаторов является низкое количество увлажненных и движущихся частей. Это уменьшает износ фрикционного и время очистки. Есть только два смачиваемые части: волновод и проточная ячейка. Оба имеют простые геометрические формы и нет маленьких или скрытых отверстий.
Еще одним преимуществом является точный контроль над эксплуатационными параметрами, влияющими на кавитацию. Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher могут использоваться при амплитудах колебаний от 1 до 200 микрон. Давление жидкости может колебаться от 0 до приблизительно 500psig. Поскольку амплитуда и давление являются наиболее влиятельными параметрами, широкий рабочий диапазон каждого параметра позволяет очень мягко к очень разрушительной обработке.
Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher управляются амплитудой. При этом скорректированная амплитуда будет поддерживаться в всех эксплуатационных условиях. Это делает ультразвуковую управляемостью и повторяемой. Соникация при идентичных эксплуатационных параметрах даст последовательные и воспроизводимые результаты. Это важно для качества произведенного материала и для расширения процесса результатов от лаборатории до уровня производства.
Ультразвуковые гомогенизаторы для любой шкалы
Hielscher производит ультразвуковые гомогенизаторы для гомогенизации любого объема образца для периодической или поточной обработки. Лабораторные ультразвуковые гомогенизаторы могут использоваться для объемов от 1,5 мл до примерно 5 л. Ультразвуковые промышленные гомогенизаторы используются для разработки процессов и производства партий от 0,5 до примерно 2000 л или расхода от 0,1 л до 20 м³ в час.
Проектирование, производство и консалтинг – Качество Сделано в Германии
Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны своим высочайшим качеством и стандартами дизайна. Надежность и простота в эксплуатации обеспечивают плавную интеграцию наших ультразвуковых аппаратов в промышленные объекты. Жесткие условия и требовательные условия легко обрабатываются ультразвуковыми аппаратами Hielscher.
Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, оснащенным самыми современными технологиями и удобством для пользователя. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.
| Объем партии | Скорость потока | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| 0.5 до 1,5 мл | не доступно | VialTweeter |
| От 1 до 500 мл | От 10 до 200 мл / мин | UP100H |
| От 10 до 2000 мл | От 20 до 400 мл / мин | Uf200 ः т, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4L / мин | UIP2000hdT |
| От 10 до 100 литров | От 2 до 10 л / мин | UIP4000hdT |
| от 15 до 150 л | от 3 до 15 л/мин | UIP6000hdT |
| не доступно | От 10 до 100 л / мин | UIP16000 |
| не доступно | больше | кластер UIP16000 |
Ультразвуковые гомогенизаторы для высокопроизводительных приложений
Hielscher ультразвуковых гомогенизаторов являются рабочей лошадкой для смешивания и гомогенизации. Ультразвуковые лабораторные гомогенизаторы являются компактным и надежным инструментом для эффективного и быстрого рассеивания и эмульгирования малых и средних образцов. Промышленные ультразвуковые гомогенизаторы Хильшера являются эффективными и превосходят традиционные методы гомогенизации, такие как гомогенизаторы высокого давления или бисовые мельницы. Промышленные гомогенизаторы Hielscher могут доставлять очень высокие амплитуды и тем самым исключительно мощными, когда дело доходит до смешивания, диспергирования и фрезерования процессов. Амплитуды до 200 м могут легко работать непрерывно в 24/7 операции. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет круглосуточно работать на тяжелых грузах и в сложных условиях.
Наши клиенты удовлетворены выдающейся надежностью и надежностью Hielscher Ultrasonics’ Гомогенизаторы. Установка в полях тяжелых приложений, требовательных средах и круглосуточной эксплуатации обеспечивает эффективную и экономичную обработку. Ультразвуковая интенсификация процессов сокращает время обработки и добивается лучших результатов, т.е. более высокого качества, более высоких урожаев, инновационных продуктов.
Свяжитесь с нами! / Спросите нас!
Ультразвуковые гомогенизаторы тканей
Помимо подготовки дисперсий и эмульсий, ультразвуковые гомогенизаторы прочно закрепились в биотехнологии, клеточной и молекулярной биологии, а также в науке о жизни для клеточного лиза и фракционирования, нарушения тканей, извлечения внутриклеточного соединений, а также стрижка ДНК, РНК и хроматина. Ультразвуковые гомогенизаторы доступны для подготовки образцов крошечных объемов (0,1 мл) до очень больших объемов для промышленных процессов (например, добыча биологически активных соединений для производства добавок).
Для того, чтобы нарушить ткани с ультразвуковым гомогенизатором, изотонический буферный раствор используется, чтобы остановить осмотическое повреждение. Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher поставляются с датчиком температуры и настройками контроля температуры, которые позволяют держать образцы в хорошо контролируемом температурном диапазоне.
Для получения более подробной информации об ультразвуковых тканевых гомогенизаторах нажмите здесь!
Литература / Ссылки
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
7 ультразвуковых гомогенизаторов UIP1000hdT (ультразвуковая мощность 7x 1 кВт), установленная в виде кластера
Полезные сведения
Применение ультразвуковых зондов типа гомогенизаторов
Область применения, где успешно используются ультразвуковые зондные гомогенизаторы, охватывает многообразные процессы в различных отраслях промышленности. наиболее заметные применения ультразвуковых включает в себя подготовку суспензий, дисперсий и эмульсий, влажную мельницу микрон- и наночастиц, растворение порошков и таблеток, производство экстрактов из растительных веществ, клеточного лиза, экстракция и последующее стрижка ДНК, РНК и хроматина, экстракция белка, инкапсуляция AIS в липосомах и сонохимические реакции, где для инициирования и ускорения рекций (соно-катализ, соно-синтез), для увеличения передачи массы и переключения реакционных путей.
Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов из лаборатория в промышленного размера.