Emulzie oleja vo vode

Emulzia pozostáva z dvoch nemiešateľných kvapalín, ktoré sú v sebe jemne rozptýlené. V prípade emulzií vo vode v oleji sa olejová fáza (dispergovaná fáza) rovnomerne zmieša s vodnou fázou (kontinuálna fáza). Ultrazvukové emulgátory sú dobre zavedené na prípravu olejových emulzií vo vode a nano-emulzií. Ultrazvukové emulzie vynikajú rovnomernou disperziou kvapôčok a dlhodobou stabilitou, preto sú široko používané v laboratóriách a priemysle.

Ultrazvukové emulzie oleja vo vode

Emulzie oleja vo vode (O/W) sa vo veľkej miere používajú v mnohých spotrebných výrobkoch, ako sú potraviny, nápoje, kozmetika, farmaceutiká atď., ako aj v priemysle (napr. materiálová veda, polyméry, farby, nátery, jemná chémia atď.).

Definícia emulzie oleja vo vode

Ultrazvukom je účinná technika emulgácie a nano-emulgácie.Emulzia oleja vo vode je zmes, v ktorej je mastná fáza rozptýlená vo vode alebo inej vodnej kvapaline. Malé kvapôčky oleja sú jemne rozptýlené vo vodnej fáze (kontinuálna fáza) na vytvorenie tejto emulzie oleja vo vode. Ak je olej (rozptýlená fáza) rozptýlený vo vode (kontinuálna fáza), je to emulzia oleja vo vode; ak sa kvapôčky vody pridajú do mastnej kontinuálnej fázy, nazýva sa emulzia vody v oleji.
V prípade emulzií typu olej vo vode závisí výsledná kvalita emulzie od zloženia (pomer oleja a vody, emulgátora) a techniky emulgácie. Ultrazvukové emulgátory používajú akustickú kavitáciu, ktorá sa vyznačuje intenzívnymi šmykovými silami a turbulenciami v kvapaline. Tieto vysoko intenzívne sily narušia dve nemiešateľné kvapalné fázy na drobné kvapôčky a rovnomerne ich zmiešajú. Ultrazvuková emulgácia môže ľahko generovať nano-veľké častice s veľkosťou kvapôčok až 10nm. Veľmi malá veľkosť kvapôčok a homogénna, rovnomerná distribúcia veľkosti kvapôčok ultrazvukovo pripravených emulzií mení ultrazvukom na preferovanú emulgačnú techniku.
 

V tomto videu vyrábame nano-emulziu konopného oleja bohatého CBD vo vode pomocou ultrazvukom Hielscher UP400St. Potom zmeriame nano-emulziu pomocou NANO-flex DRS. Výsledky merania ukazujú veľmi úzku, objemovo váženú distribúciu veľkosti častíc v rozsahu od 9 do 40 nanometrov. 95 percent všetkých častíc má menej ako 28 nanometrov.

CBD nanoemulzia - Vytvorte priesvitnú nano-emulziu pomocou ultrazvukového homogenizátora UP400St!

Miniatúra videa

Žiadosť o informácie





Ultrazvuková emulgácia: Výkonový ultrazvuk je spoľahlivá a efektívna metóda na prípravu nano-emulzií.

Jasné, dlhodobo stabilné nanoemulzie môžu byť spoľahlivo produkované ultrazvukom.

Krivka topánky nano-kvapôčková distribúcia ultrazvukovo rozptýlenej nanoemulzie oleja vo vode. Táto ultrazvuková emulzia pozostáva z esenciálneho oleja mäty piepornej emulgovanej v kontinuálnej vodnej fáze.

Krivka topánky nano-kvapôčková distribúcia ultrazvukovo rozptýlenej nanoemulzie oleja vo vode. Táto ultrazvuková emulzia pozostáva z esenciálneho oleja mäty piepornej emulgovanej v kontinuálnej vodnej fáze.

Výhody ultrazvukové emulgácie

Ultrazvuková emulgácia vyniká inými emulgačnými technikami, ako je vysokotlaková homogenizácia, vysoko strihové miešanie a mikrofluidizácia účinnosťou, konzistentná výroba nanokvapôl, stabilita s vysokou emulziou a schopnosť liečiť akýkoľvek objem od malých rúrok a zobákov až po veľké prúdy.
Napríklad Li a Xiang (2019) vo svojej porovnávacej štúdii o vysokotlakovej homogenizácii a ultrazvukovej emulzii ukázali, že ultrazvukom sa vychytá jednotnejšie, stabilnejšie emulzie. Agregácia v kokosový olej-in-voda emulzie sa objavil až potom, čo bol podrobený high-tlak homogenizácie, zatiaľ čo emulzia zo strany ultrazvukové emulgácie zostal stabilný počas 30 dní skladovania.
V porovnaní s mechanickým miešaním sa zistilo, že emulzie pripravené ultrazvukovou technikou sú stabilnejšie po dlhšiu dobu v porovnaní s emulziami pripravenými mechanickým miešaním, ktoré možno pripísať malej veľkosti kvapôčky, ktorá je termodynamicky stabilizovaná. Ultrazvuková technika dáva stabilnejšie emulzie ako konvenčná mechanická metóda miešania. (porovnaj Ramisettyho a Shyamsundera, 2011)
O'Sullivan et al. (2015) vo svojej štúdii ukazujú, že ultrazvuková emulgácia sústavne prinášala submikrorónové emulzie (menej ako 200 nm). Avšak, nano-emulzie s jednotnou veľkosťou kvapôčky 10nm možno ľahko a spoľahlivo dosiahnuť za optimalizovaných podmienok. Veľkosť kvapôčky ultrazvukom produkovaných emulzií je funkciou času spracovania a ultrazvukovej amplitúdy pre dávkové aj nepretržité spracovanie.

Výhody ultrazvukové emulzie

  • vysoko efektívny proces
  • submiróny a nanokvapôčky
  • rovnomerné rozloženie veľkosti kvapôčky
  • Reprodukovateľné výsledky
  • pre akýkoľvek objem
  • Precízne kontrolovateľné
  • lineárne škálovateľné
  • bezpečné a jednoduché ovládanie
Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

Ultrazvukový prípravok emulzie oleja vo vode (O/W) (červená voda / žltý olej). Niekoľko sekúnd ultrazvukom premeniť samostatnej vody / oleja fázy do jemnej emulzie.

Pracovný princíp ultrazvukovej emulgácie

Ultrazvuková výroba emulzií a nanoemigiónov (ako je olej vo vode a emulzie vody v oleji) je založená na pracovnom princípe akustickej kavitácie. Na vytvorenie akustickej kavitácie sa ultrazvuk s vysokou intenzitou vytvára ultrazvukovým prevodníkom a prenáša sa ultrazvukovým rohom a sondou (sonotródou) do kvapaliny. High-výkon ultrazvuk je považovaný za ultrazvuk v rozmedzí 16-30kHz. Ultrazvuková sonda expanduje a uzatvára zmluvy napr. Keď ultrazvukové vlny prechádzajú kvapalinou, striedajúce sa vysokotlakové (kompresné) / nízkotlakové (rarefaction / expansion) cykly vytvárajú minútové dutiny (vákuové bubliny), ktoré rastú počas niekoľkých tlakových cyklov. Počas kompresnej fázy kvapaliny a bublín je tlak pozitívny, zatiaľ čo fáza vzácnych faktov vytvára vákuum (podtlak). Počas cyklov kompresnej expanzie dutiny v kvapaline rastú, až kým nedosiahnu veľkosť, pri ktorej nemôžu absorbovať ďalšiu energiu. V tomto bode, oni implode násilne. Implózia týchto dutín má za následok rôzne vysoko energetické účinky, ktoré sú známe ako fenomén akustickej / ultrazvukovej kavitácie. Akustická kavitácia sa vyznačuje rozmanitými vysoko energetickými efektmi, ktoré majú vplyv na kvapalinové, kvapalné a plynovo-kvapalné systémy. Energeticky hustá zóna alebo kavitačná zóna je známa ako takzvaná zóna s horúcim miestom, ktorá je najviac energeticky hustá v tesnej blízkosti ultrazvukovej sondy a klesá so zvyšujúcou sa vzdialenosťou od sonotródy. Medzi hlavné charakteristiky ultrazvukovej kavitácie patria lokálne sa vyskytujúce veľmi vysoké teploty a tlaky a príslušné diferenciály, turbulencie a prúdenie kvapalín. Počas implózie ultrazvukových dutín v ultrazvukových horúcich miestach sa môžu merať teploty až do 5000 Kelvin, tlaky až do 200 atmosfér a kvapalné trysky s rýchlosťou až 1000 km/h. Tieto vynikajúce energeticky intenzívne podmienky prispievajú k sonomechanickým účinkom, ktoré zintenzívňujú procesy vysoko účinným miešaním, rozptýlením a emulgáciou. Ultrazvukové strihové sily, prúdenie kvapalín a turbulencie narúšajú kvapôčky a navzájom ich rovnomerne miešajú. Vysokovýkonné ultrazvukom produkuje spoľahlivo nano-kvapôčky s rovnomerným rozdelením veľkosti. Vďaka tomu je ultrazvuková emulgácia preferovanou metódou na prípravu emulzií oleja vo vode / nanoemigénov s vysokou emulznou stabilitou a trvanlivosťou.

Ultrazvukové nano-emulzie: Toto video preukázalo rýchlu produkciu nano-emulzia oleja vo vode. UP200Ht homogenizuje olej a vodu v sekundách.

Ultrazvukové emulgačné s UP200Ht s S26d14 sondou

Miniatúra videa

Hielscher ultrasonicator UP400St pre emulzie oleja vo vode

Príprava číreho oleja vo vode (O/W) emulzie s ultrazvukom UP400St

Účinky ultrazvukovej intenzity na kvalitu emulzie

Kvalita emulzie sa vyznačuje hlavne jeho stabilitou. Na druhej strane, stabilita emulzie je faktorom distribúcie veľkosti kvapôčkov a emulzie formulácie.
Ultrazvuková intenzita, t. j. amplitúda a trvanie ultrazvukom, sú dôležitými faktormi, ktoré ovplyvňujú kvalitu získanej emulzie.
Vo výskume je ultrazvuková emulzifikácia rozdelená do dvoch fáz: Počas prvého kroku dochádza k kombinácii interfaciálnych vĺn a nestability Rayleigh-Taylor, čo spôsobuje erupciu rozptýlených kvapôčkov fázy do kontinuálnej fázy.
Počas druhého kroku sa kvapôčky rozpadajú akustickou kavitáciou v blízkosti hraničných fáz kvapôčok. Intenzívne účinky narušenia kvapôčok a miešania spôsobené kavitačnými rázovými vlnami vytvárajú veľmi malé veľkosti kvapôčok. Ultrazvuková intenzita, amplitúda a ultrazvukom čas sú zodpovedné za získaný vplyv kavitácie a tým najvplyvnejšie parametre týkajúce sa emulgácie jemnej veľkosti. Hielscher Ultrazvukové priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200μm môžu byť ľahko nepretržite prevádzkované v prevádzke 24/7. Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy.

Vysokovýkonné ultrazvukové emulgátory

Ultrazvukový emulsification je spoľahlivá technológia spracovania, ktorá uľahčuje a urýchľuje výrobu vysoko kvalitných emulzií so submicronom a nano-veľké kvapôčky. Hielscher Ultrasonics portfólio pokrýva celý rozsah od kompaktných laboratórnych ultrasonicators priemyselných systémov pre emulgačné aplikácie. To nám umožní na Hielscher ponúknuť vám najvhodnejší ultrasonicator pre vaše predpokladané emulzie kvality a kapacity procesu. Naši dlhoroční skúsení zamestnanci vám pomôžu od testov uskutočniteľnosti a optimalizácie procesov až po inštaláciu vášho ultrazvukového systému na konečnej úrovni výroby.
Malé nožné výtlačky našich ultrazvukových extraktorov, ako aj ich všestrannosť pri možnostiach inštalácie ich robia vhodnými aj do malých priestorových spracovateľských zariadení. Ultrazvukové procesory sú inštalované po celom svete v potravinách, pharma a výživový doplnok výrobných zariadení.

Toto video demonštruje Hielscher Ultrazvukový procesor UP400S pripravuje nano-veľkosti rastlinného oleja-in-Water emulzie.

Emulgačné rastlinného oleja vo vode pomocou UP400S

Miniatúra videa

Hielscher Ultrazvuk – Sofistikované emulgačné systémy

Produktové portfólio Hielscher Ultrasonics pokrýva celý rad vysokovýkonných ultrazvukových emulgátorov od malých až po veľké. Ďalšie príslušenstvo umožňuje jednoduchú montáž najvhodnejšej konfigurácie ultrazvukového zariadenia pre váš proces emulgácie. Optimálne ultrazvukové nastavenie závisí od predpokladanej kapacity, objemu, surovín, dávkového alebo inline procesu a časovej osi.

Žiadosť o informácie





Dávkové a vnorené

Hielscher ultrazvukové emulgátory môžu byť použité pre dávkové a kontinuálne flow-through spracovanie. Ultrazvukové dávkové spracovanie je ideálne pre procesné testovanie, optimalizáciu a malú až strednú úroveň výroby. Pre produkujúce veľké objemy emulzií, inline spracovanie by mohlo byť výhodnejšie. Nepretržitý proces vnorenej miešania vyžaduje sofistikované nastavenie – skladajúci sa z čerpadla, hadice alebo potrubia a nádrže -, ale je vysoko účinný, rýchly a vyžaduje výrazne menej práce. Hielscher Ultrazvukom má najvhodnejšie emulgačné nastavenie pre emulziu objem a ciele procesu.

Ultrazvukové sondy a reaktory pre emulgáciu v akejkoľvek veľkosti

UIP4000hdT prietoková bunka pre inline ultrazvukom v priemyselnom meradleSortiment produktov Hielscher Ultrasonics pokrýva celé spektrum ultrazvukových procesorov od kompaktných laboratórnych ultrazvukom cez stolové a pilotné systémy až po plne priemyselné ultrazvukové procesory s kapacitou na spracovanie nákladu za hodinu. Celý sortiment nám umožňuje ponúknuť vám najvhodnejší ultrazvukový emulgátor pre vašu výrobnú kapacitu a výrobné ciele.
Ultrazvukové stolové systémy sú ideálne pre testovanie uskutočniteľnosti a optimalizáciu procesov. Lineárny rozsah založený na stanovených parametroch procesu veľmi uľahčuje zvýšenie spracovateľských kapacít z menších častí na plne komerčnú výrobu. Up-škálovanie možno vykonať buď inštaláciou silnejší ultrazvukový odsávač jednotky alebo zoskupovanie niekoľkých ultrasonicators paralelne. S UIP16000, Hielscher ponúka najsilnejší ultrazvukový emulgátor po celom svete.

Presne ovládateľné amplitúdy pre optimálne výsledky

Všetky Hielscher ultrasonicators sú presne kontrolovateľné a tým spoľahlivé pracovné kone vo výrobe. Amplitúda je jedným z rozhodujúcich parametrov procesu, ktoré ovplyvňujú účinnosť a účinnosť ultrazvukovej emulgácie. Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Amplitúda je rozhodujúcim faktorom, ktorý rozhodujúcim spôsobom ovplyvňuje kvalitu ultrazvukovej emulgácie. Všetky Hielscher Ultrazvukom procesory umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Sonotródy a posilňovacie rohy sú príslušenstvo, ktoré umožňuje modifikovať amplitúdu v ešte širšom rozsahu. Hielscher priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy a dodávať požadovanú ultrazvukovú intenzitu pre náročné aplikácie. Amplitúdy až do 200μm môžu byť ľahko nepretržite prevádzkované v prevádzke 24/7.
Presné nastavenie amplitúdy a trvalé monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu prostredníctvom inteligentného softvéru vám dávajú možnosť liečiť vašu emulziu s najúčinnejšími ultrazvukové podmienky. Optimálna sonikácia pre najlepšie výsledky emulgácie!
Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje nepretržitú prevádzku v náročných a náročných prostrediach. Vďaka tomu je Hielscher ultrazvukové zariadenie spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý spĺňa vaše požiadavky na emulgáciu.

Jednoduché testovanie bez rizika

Ultrazvukové procesy môžu byť úplne lineárne zmenšené. To znamená, že každý výsledok, ktorý ste dosiahli pomocou laboratória alebo bench-top ultrasonicator, môže byť zmenšený na presne rovnaký výstup pomocou presne rovnakých parametrov procesu. Vďaka tomu je ultrazvukom ideálny pre bezrizikové testovanie uskutočniteľnosti, optimalizáciu procesov a následnú implementáciu do komerčnej výroby. Kontaktujte nás a zistite, ako môže sonikácia zlepšiť vašu produkciu emulzie.

Najvyššia kvalita – Navrhnuté a vyrobené v Nemecku

Ako rodinný a rodinný podnik Hielscher uprednostňuje najvyššie štandardy kvality pre svoje ultrazvukové procesory. Všetky ultrasonicators sú navrhnuté, vyrobené a dôkladne testované v našej centrále v Teltow neďaleko Berlína, Nemecko. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukového zariadenia Hielscher je, aby to pracovný kôň vo vašej výrobe. Prevádzka 24 hodín denne a 7 hodín denne, 7 hodín denne a je v náročných prostrediach prirodzenou charakteristikou vysokovýkonných miešačiek Hielscher.

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šaržeprietokOdporúčané Devices
1 až 500mL10 až 200mL/minUP100H
10 až 2000mL20 až 400mL/minUP200Ht, UP400St
0.1 až 20L02 až 4 l / minUIP2000hdT
10 až 100L2 až 10 l / minUIP4000hdT
neuv10 až 100 l / minUIP16000
neuvväčšiastrapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Prosím, použite formulár nižšie požiadať o ďalšie informácie o ultrazvukové procesory, aplikácie a ceny. Budeme radi diskutovať o vašom procese s vami a ponúknuť vám Ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Ultrazvukové high-shear homogenizers sa používajú v laboratóriu, bench-top, pilotné a priemyselné spracovanie.

Hielscher Ultrazvukom vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory pre miešanie aplikácií, disperzie, emulgácie a extrakcie na laboratórne, pilotné a priemyselné meradle.



Literatúra/referencie

Fakty stojí za to vedieť

Aký je rozdiel medzi Olej-in-Voda a Voda-in-Oil Emulzie?

Hlavným rozdielom medzi emulziou olej vo vode a emulziou voda v oleji je zloženie suspenzie. Emulzie môžu byť buď olej vo vode alebo voda v oleji. Technicky vzaté, pri vytváraní emulzií olej vo vode vs. voda v oleji sa jedna fáza (známa ako dispergovaná fáza) zmieša s druhou (kontinuálna fáza). Inými slovami, jedna kvapalina slúži ako druh bázy, do ktorej sa pridáva ďalšia kvapalina. Keď je emulzia "olej vo vode", olej je dispergovaná fáza, ktorá je distribuovaná do kontinuálnej fázy, vody. V emulzii voda v oleji sa úlohy prepínajú. Mlieko je príkladom emulzie olej vo vode, zatiaľ čo maslo je voda v oleji.

Výber emulgátorov je dôležitým faktorom, ktorý ovplyvňuje kvalitu a stabilitu emulzií typu olej vo vode a voda v oleji. Hoci niektoré emulzie nanoveľkosti môžu byť prirodzene stabilné, väčšina emulzií nie je prirodzene stabilná počas dlhšieho časového obdobia. Preto musí byť formulácia starostlivo navrhnutá tak, aby vytvárala disperzie so zvýšenou trvanlivosťou. Nie každé emulgačné činidlo je kompatibilné s akýmkoľvek typom emulzie. Emulgátor s dobrou rozpustnosťou vo vode môže uľahčiť emulziu oleja vo vode lepšie ako emulzia voda v oleji, zatiaľ čo emulgátor s dobrou rozpustnosťou v oleji môže najlepšie fungovať pre emulzie voda v oleji.

Prečítajte si viac o ultrazvukovej emulgačnej technike na prípravu Pickering emulzie!

Radi prediskutujeme váš proces.

Poďme sa skontaktovať.