Ultrazvukový rozpad: Zmáčanie, Rozpúšťanie, Rozptyľovanie
Ultrazvukové integrátory sú široko používané na mokré, dispergovať alebo rozpustiť častice a prášky do kvapalín. Vysoko výkonné ultrazvukové zariadenia vytvárajú intenzívne šmykové sily, ktoré rozbijú a rozbijú agregáty, aglomeráty a primárne častice na mikroskopickú alebo nano veľkosť. Rovnomerné spracovanie častíc v poli akustických kavitácie má za následok úzke rozloženie častíc a jednotný povrch častíc.
Ultrazvukové disintegrátory a ich aplikácie
Ultrazvukové disintegrátory poskytujú intenzívne šmykové sily, čo vytvára požadovaný vplyv na tuhé látky, ako sú častice, kryštály a vlákna, aby ich narušili a rozdelili na cielenú veľkosť, napr. V porovnaní s alternatívnymi metódami rozpadu, ako sú high-šmyku žuvacie mixéry, high-tlak homogenizers, korálek mlyny, mikrofluidizers atď ultrazvukové disintegrators ponúkajú niektoré hlavné výhody.
Výhody ultrazvukových disintegrátorov
- Kavitácia a strih vysokej intenzity
- Jednotné spracovanie častíc
- vysoké pevné koncentrácie
- Žiadne dýzy / žiadne upchatie
- Nevyžaduje sa žiadne mlecie médium (t. j. korálky)
- Lineárna škálovateľnosť
- Jednoduché & bezpečná prevádzka
- Jednoduché čistenie
- Čas- & energeticky úsporných
Vysoké turbulencie vytvorené ultrazvukom zvyšujú prenos hmoty medzi fázami a podporujú tým rozpúšťanie práškov alebo heterogénnych chemických reakcií. To robí ultrazvukové disintegrátory preferovaný nástroj na zintenzívnenie procesov, ako je frézovanie, rozptyľovanie, emulgácia a rozpúšťanie.
Prečítajte si viac o ultrazvukové intenzifikácia chemických reakcií (sonochemistry)!
Aplikácie ultrazvukových disintegrátorov
- frézovanie & brúsenie
- rozdružovanie & Rozptyl
- emulgácia
- Rozpúšťanie práškov
- Zlepšenie hromadného prenosu
- Sonochemické reakcie
Ultrazvukové disintegrátory pre redukciu veľkosti častíc
Ultrazvukové disintegrátory sa používajú na zmenšenie veľkosti častíc a distribúciu častíc, éter to znamená skutočnú súvislosť primárnych častíc (označované ako mletie) alebo rozbitie aglomerátov (označované ako deagglomeration / disperzia).

Distribúcia veľkosti častíc a SEM obrazy Mg2Si pred a po ultrazvukovom frézovaní (UM). a) rozdelenie veľkosti častíc; b) obraz SEM pred ultrazvukovým frézovaním; c) SEM obraz po ultrazvukové frézovanie v 50% PVP-50% EtOH po dobu 2 h.
zdroj: Marquez-Garcia et al. 2015
Ultrazvukové disintegrátory pre frézovanie & brúsenie
Ultrazvukom generované kavitácie vytvára intenzívne šmykové sily, a tým súvisiace medzi-konkrétne kolízie. Pevné látky v suspenzii pôsobia ako mlecie médium (porovnateľné s korálkami alebo perlami v perleťovom mlyne): Dostanú sa zrýchlené kavitačnými kvapalnými prúdmi, ktoré ľahko dosahujú rýchlosti až 180 m/s. Keď sa častice navzájom zasiahnu takou obrovskou rýchlosťou, rozbijú sa a rozbijú na mikrónov a nano-veľké fragmenty. Ultrazvukové disintegrátory môžu dokonca zlomiť primárne častice. Ultrazvukové reaktory prietokových buniek zabezpečujú jednotnú liečbu všetkých častíc tak, aby ultrazvukové frézovanie má za následok úzke rozdelenie veľkosti častíc.
Kliknite tu sa dozviete viac o ultrazvukové frézovanie!
Ultrazvukové disintegrátory pre deagglomeration & Rozptyl
Ultrazvukové parametre procesu môžu byť veľmi presne kontrolované, takže ultrazvukové disintegrátory môžu mlyn primárne častice, keď vysoké amplitúdy a zvýšený tlak sú aplikované. Na druhej strane, ultrazvukové systémy rozpadu môžu byť tiež prevádzkované pri nižších amplitúdach a miernejších podmienkach, takže štruktúra častíc a povrch zostane neporušená, ale aglomeráty sú rozdelené a jednotlivé častice sú rovnomerne rozložené v suspenzii.
Kliknite tu sa dozviete viac o ultrazvukové deagglomeration a disperzie!
Ultrazvukové disintegrátory na emulgifikáciu
Keď sú soniteľné dve nemiešateľné kvapaliny (napr. voda a olej), ultrazvuková kavitácia narúša kvapôčky – produkujúce veľmi malé kvapôčky dvoch nemiešateľných fáz, ktoré sa potom zmiešajú. Ako ultrazvukové disintegrátory ľahko produkujú nano-veľké kvapôčky, stabilizované ultrazvukové emulzie vykazujú dlhodobú stabilitu a jasný transparentný vzhľad.
Kliknite tu sa dozviete viac o ultrazvukové nano-emulgifikáciu!
Ultrazvukové disintegrátory na rozpúšťanie
Ultrazvukové disintegrátory sa používajú na rozpustenie prášku a tabliet rýchlym, facile a bezpečným postupom. Ultrazvukom generované kavitácie narúšajú povrch tuhých látok a transportujú narušené fragmenty do kvapaliny, čím vytvára homogénny roztok.
Vo farmaceutickom priemysle je rozpúšťanie tabliet každodennou úlohou, napr. Keď sú tablety vystavené vodnému prostrediu, tableta sa pomaly rozpúšťa vo veľmi časovo náročnom procese. Aj pri použití bežného miešadla alebo miešadla čepele zostáva úplné rozpustenie tabliet časovo náročné. Ultrazvuková kavitácia a jej mimoriadne intenzívne šmykové sily odvádzajú častice z tablety a prenášajú ich do riedidla, čím sa udržiava prenos hmoty medzi povrchom tablety a čerstvým, nenasýteným riedidlom nepretržite. To robí ultrazvukové rozpúšťanie extrémne rýchly a efektívny proces, ktorý pomáha urýchliť rozpúšťanie drog.
Kliknite sem a dozviete sa viac o ultrazvukové rozpúšťanie!
Ako funguje mechanický disintegrátor?
Ultrazvukové laboratórne disintegrátory používajú rovnaký mechanický princíp ako priemyselné disintegrátory robiť. Zmiešavacie systémy disintegrátora rozpadajú aglomeráty a agregáty, rozmiešajú tuhú hmotu alebo rozptýlia tuhé častice v tekutých zmesiach. Ultrazvukový rozpad zahŕňa vysoko intenzívnejšiu ultrazvukovú sondu v dávkovej nádrži alebo v reaktore s tokovými bunkami v rade. Sonda (sonotrode) ultrazvukového disintegrátora vibruje v kvapaline vo veľmi vysokej frekvencii a vytvára intenzívnu ultrazvukovú kavitáciu v kvapaline. Každá kavitácia bublina kolaps vedie k silným šmyku sily, ktoré rozbiť aglomeráty, agregáty, a dokonca aj primárne častice. Tiež ultrazvuková kavitácia produkuje vysokorýchlostné kavitačné streamovanie s až 1000 km / h. Kavitačné kvapalné trysky zasahujú aglomerovať častice, prasknutie bunkových stien, zlepšujú prenos materiálu v suspenzii a rozptýlia tuhé látky v celom objeme kvapaliny. V ultrazvukovom kavitácii poľa sa tlaky rýchlo a opakovane striedajú medzi vákuom a až 1000barom. Rotačný mixér so 4 mixer čepele by musel pracovať na ohromujúci 300.000 ot / min na dosiahnutie rovnakej frekvencie striedavých tlakových cyklov. Konvenčné rotačné miešačky a rotor-stator miešačky nevytvárajú žiadne významné množstvo kavitácie, pretože ich obmedzenie rýchlosti.
Zaujímate sa o syntézu nanočastíc zdola nahor? – Kliknite tu pre viac informácií!
Laboratórne ultrazvukové disintegrátory
Ultrazvukové zariadenia typu probe sú veľmi užitočným nástrojom v každom laboratóriu. Ultrazvuková sonda (tiež známa ako sonotrode) je jednoduchá geometria a ľahko čistiaca titánová tyč, ktorá páry ultrazvukových vibrácií do kvapaliny. Hielscher robí ultrazvukové sondy a tipy v širokej škále veľkostí. Pre najbežnejšie rozpad pevných látok v laboratóriu sú veľmi užitočné ultrazvukové sondy s priemerom 3, 7, 14 alebo 22 mm. K dispozícii sú aj iné veľkosti sond a ultrazvukové sondy vlastnej veľkosti. Typické ultrazvukové zariadenia pre laboratórne rozpadrozsah od 100 do 400 wattov ultrazvukový výkon.
Priemyselné ultrazvukové disintegrátory
Hielscher priemyselné disintegrators sú high-výkon ultrazvukové procesory určené pre ťažké-duty kontinuálne rozpad veľkých prúdov kalu. Tieto priemyselné systémy dokážu ľahko zvládnuť vysoké koncentrácie tuhých látok. Priemyselné ultrazvukové sondy sú vybavené prírubou, ktorá môže byť namontovaná na oceľové nádrže, sklenené reaktory alebo plastové nádoby v akejkoľvek orientácii. Tlaková sonizačná nádoba alebo prietoková bunka zintenzívňuje akustickú kavitáciu a tým proces sonikácie. Typické ultrazvukové priemyselné zariadenia na rozpad sa pohybuje od 1000 do 16 000 wattov ultrazvukového výkonu na sonotródu.
Odvetvia, kde ultrazvukové rozpad je široko nájdený:
- Rozptyľovanie, rozpúšťanie, miešanie pevných/kvapalných prípravkov
- Materiálová veda
- Príprava vzorky pred analýzou
- Aplikácie nanočastíc
- Funkcionalizácia častíc
- Reakcie na prenos fázy
- Kryštalizácia / Zrážky
- Spracovanie potravín
- Papierenský priemysel
- Trávenie biomasy
Ako kúpiť správny ultrazvukový disintegrátor?
Hielscher Ultrazvukom je dlho-time skúsený výrobca vysoko výkonných ultrazvukových disintegrátorov, ktoré sa používajú na dispergáciu a rozbiť častice alebo rozpustiť prášky v kvapalinách. Ako líder na trhu Hielscher navrhuje, vyrába a distribuuje ultrazvukové disintegrátory a homogenizátory z laboratória a lavice až po full-priemyselnej stupnice.
Pomôžeme vám odpovedať na nasledujúce otázky s cieľom nájsť najvhodnejší ultrazvukový disintegrátor pre vašu aplikáciu a potreby:
- Aká je vaša cieľová aplikácia?
- Aký je typický zväzok, ktorý je potrebné spracovať?
- Aké sú kritické faktory procesu?
- Aké sú normy kvality, ktoré sa musia dosiahnuť?
Náš dobre vyškolený a skúsený personál vám pomôže s akýmikoľvek otázkami a koncepciou vášho procesu. Hielscher Ultrazvukom ponúka podrobné poradenstvo o ultrazvukové procesy pomôcť našim zákazníkom nájsť optimálne ultrazvukové zariadenie. Ale Hielscher služba nekončí tu, sme vlak zákazníkov buď v ich zariadeniach, alebo v našom ultrazvukovom procese laboratória a technické centrum, aby im pomohla pri vývoji procesov, optimalizácia a mierka-up.
Hielscher Ultrazvuk’ priemyselné ultrazvukové procesory ľahko poskytujú veľmi vysoké amplitúdy, ktoré sú potrebné na rozbitie tvrdých častíc a aglomerátov alebo na spracovanie kalov s vysokou tuhou koncentráciou. Hielscher priemyselné disintegrátory môžu byť prevádzkované s amplitúdami až 200 μm nepretržite v prevádzke 24/7. Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy. Ďalšie príslušenstvo, ako sú booster rohy, prietokové bunky, ultrazvukom reaktory a kompletné recirkulácie nastavenia sú ľahko dostupné a umožňujú konfigurovať ultrazvukový systém určený pre vaše požiadavky procesu.
Sofistikované ultrazvukové dezintegrátory a rozpúšťadlá
Hielscher Ultrazvukom sa zameriava na high-výkon disintegrators s najvyššou užívateľskú prívetivosť a state-of-the-art technické pokroky. To znamená, že normy hielscher lab disintegrators prispôsobiť viac a viac inteligenciu priemyselných strojov. Užívateľ môže ovládať Hielscher digitálne ultrasonicators pomocou prehliadača diaľkové ovládanie. Softvér na automatické zaznamenávanie údajov zapisuje všetky dôležité ultrazvukové parametre, ako je čistý výkon, celkový výkon, amplitúda, teplota, tlak, čas a dátum ako súbor CSV na vstavanej SD karte. Okrem toho, ultrazvukový disintegrátor môže byť naprogramovaný na automatické vypnutie-off po určenom čase alebo špecifické energie vstup alebo program pulzujúce ultrazvukom režimy. Pripojiteľné snímače teploty a tlaku umožňujú starostlivé sledovanie podmienok vzorky. Keďže regulácia teploty materiálov citlivých na teplo je kľúčovým faktorom kvality výsledkov procesu, Hielscher ponúka rôzne riešenia na udržanie teploty procesu v cielenom teplotnom rozsahu.
Sofistikované funkcie Hielscher ultrasonicators zabezpečiť najvyššiu kontrolu procesu, spoľahlivé a reprodukovateľné ultrazvukom výsledky, užívateľskú prívetivosť a pracovný komfort.
Hielscher Ultrazvuk’ priemyselné ultrazvukové procesory môžu priniesť veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm je možné jednoducho nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne 7 hodín denne, 7 000 m. Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy. Schopnosť prevádzkovať také vysoké amplitúdy umožňuje našim zákazníkom jemne mlynovať primárne častice do nanoveľkosti. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje 24/7 prevádzku v ťažkých a náročných prostrediach.
Prečítajte si viac o ultrazvukových rozpúšťadlách a rozpúšťadlách!
Kvality – Vyrobené v Nemecku
Ako rodinný a rodinný podnik, Hielscher sa pýši vysokou kvalitou svojich ultrazvukových procesorov. Všetky ultrazvukové prístroje sú navrhnuté, vyrábané a testované v našom sídle v Teltow neďaleko Berlína, Nemecko. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje 24/7 prevádzku v ťažkých a náročných prostrediach.
Môžete si kúpiť Hielscher ultrazvukové disintegrators vo všetkých rôznych veľkostiach a cenové rozpätie ponúka cenovo ultrasonicator zodpovedajúce váš rozpočet. Od rozpadu častíc v malých laboratórnych fľaštičkách až po nepretržitý tok rozpadu kalov v priemyselnej výrobe má Hielscher Ultrasonics pre vás vhodný disintegrátor! Prosím, kontaktujte nás – Sme radi, že vám odporúčame najvhodnejší ultrasonicator!
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:
Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
---|---|---|
1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | UIP2000hdT |
10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Vysoko výkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na Pilot a Priemyselný Rozsahu.
Literatúra/referencie
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Renata Tomczak-Wandzel, Svetlana Ofverstrom, Regimantas Dauknys, Krystyna Mędrzycka (2011): Effect of Disintegration Pretreatment of Sewage Sludge for Enhanced Anaerobic Digestion. ENVIRONMENTAL ENGINEERING The 8th International Conference May 19–20, 2011, Vilnius, Lithuania.