---

Ultrazvukové procesy a aplikácie

Ultrazvukový miešanie

Kým nádrže miešače môžu miešať ľahko miešateľné kvapaliny podobné viskozity, kvapaliny rôznej viskozity alebo viac Viskózne kvapaliny môžu vyžadovať vysoké mechanické šmyku pre rýchle a úplné miešanie. Naše ultrazvukové prístroje môžu ľahko miešať dve alebo viac tekutín v-line. Pre tento, kvapaliny by sa kombinovať tesne pred Ultrazvukový tok bunky reaktorov. Prečítajte si viac o mixovaní!

Ultrazvukové homogenizácia

Hielscher ultrazvukové homogenizers sú veľmi účinné pri dosahovaní malej a jednotnej globule alebo veľkosť častíc pri spracovaní prášku/kvapaliny alebo tekuté/tekuté formulácie. Vysoké hydraulické šmykové sily generované ultrazvukom break aglomerátov, kvapôčky a bunkové tkanivo do menších fragmentov a produkovať jednotný jemný-size produkt. Náš sortiment homogenizers pokrýva akýkoľvek objem spracovania z laboratórnych injekčných liekoviek do hromadnej výrobnej veľkosti. Prečítajte si viac o homogenizácii!

Ultrazvukový Deaglomerating

Hielscher ultrazvukové homogenizers break prášok aglomerátov v kvapalinách, ktoré konvenčné miešače a vysoké šmyku miešačky nemôže zlomiť. Vysoká cavitational šmyku rozptýli a homogenizuje aglomerované častice vedúce k vyššej špecifickej ploche. Hielscher ultrazvukové homogenizers možno ľahko integrovať do-line alebo v dávke. Prečítajte si viac o deaglomerating!

Ultrazvukové dispergovanie

Pre takmer každý výrobok je dôležité, aby sa častice oddelili od ostatných častíc, aby sa zväčšila plocha povrchu častíc a dosiahla rovnomerná distribúcia. Dokonca aj disperzie možno ľahko dosiahnuť ultrazvukom. Hielscher ultrasonicators sú široko používané na výrobu jemných disperzií v mikróne a nano-rozsahu. Prečítajte si viac o rozptyľuje!

Ultrazvukové emulgačné

Pri miešaní nemiešateľných kvapalín do emulzie je veľkosť a distribúcia kvapôčky kľúčovým faktorom pre stabilitu emulzie. Ultrazvukom môže vytvoriť veľmi jemné veľkosti kvapôčky a úzke rozdelenie veľkosti. Vo väčšine prípadov, naše ultrazvukové miešačky môže dosiahnuť submicron kvapôčky pri príprave emulzie v dávke alebo in-line. Odlišný od vysokotlakových homogenizers, vysoké šmyku produkované našimi ultrazvukovými zariadeniami bude emulgovať aj vysoké viskozity kvapaliny, ako sú ťažké palivové oleje (HFOs). Niektoré formulácie môžu vyžadovať Pridanie emulgátorov alebo stabilizátorov. V tomto prípade ultrasonicators pomôcť mix emulgátor jednotne. Prečítajte si viac o emulgačné!

Ultrazvukový rozpúšťanie

Ultrazvukové homogenizers sú účinné a spoľahlivé prostriedky pre rozpustilizing rôznych materiálov, ako je soľ, cukry, sirupy, živice a polyméry. Vysokorýchlostné tekuté trysky vytvorené Ultrazvukový kavitácie zvýšenie hromadnej transfer na hranici vrstiev. Výsledkom je rýchlejšie a úplnejšie rozpúšťanie a vylúhovanie častíc alebo kvapalín s vysokou viskozitou. Prečítajte si viac o ultrazvukové rozpúšťanie!

Ultrazvukový veľkosť častíc redukcia

Hielscher ultrazvukové procesory môžu zlomiť aglomerátov, agregáty a primárne častice rôznych materiálov, ako sú pigmenty, oxidy kovov, alebo kryštály. Ultrazvukom môže dosiahnuť veľmi jednotnej a úzkej veľkosti častíc distribúcie s malou k žiadnej variácie medzi dávkami. Ultrazvukové frézovanie je najúčinnejšie v rozmedzí pod 500 mikrónov na sub-mikrónov a nano-size rozsah. Naše ultrazvukové reaktorov zvládne vysoké pevné zaťaženie a vysoké močové viskozita. Konečná veľkosť častíc bude závisieť od tvrdosti výrobku. Prečítajte si viac o znížení veľkosti častíc!

Viac ultrazvukové procesy

Ultrazvukový častíc povrchu Čistenie

Povrch práškových častíc je kľúčovým faktorom pre interakciu s okolitou kvapalinou. Je to v takej pevnej/kvapalnej fáze hranice, kde rozpúšťanie, chemické reakcie alebo katalytická aktivita prebieha. Ultrazvukový homogenizácia zvyšuje expozíciu povrchu častíc do kvapalnej fázy jednotným deagglomeration a zmenšenie veľkosti častíc. Počas katalytických a chemických reakcií môže byť povrch častíc blokovaný ukladaním zvyškov, tvorbou medznej vrstvy, oxidovými vrstvami a zanášaním. Ultrazvukový kavitácie spôsobuje vysokorýchlostné tekuté trysky, vysoké hydraulické šmyku a Inter-častíc zrážky vedúce k čisteniu povrchu častíc. Hielscher Ultrazvukové prístroje môžu byť použité v dávke alebo in-line na odstránenie kontaminácií z častíc v kvapalinách.

Ultrazvukový agitácia

Ultrazvukový agitácia a miešanie nádrží vyžaduje spoľahlivé vybavenie, najmä pre zvýšenie viskozita a objemy. Konvenčné nádrže miešačky, ako sú pádlo alebo rotor-stator miešačky sú obmedzené rôznymi faktormi, vrátane viskozity a škálovateľnosť. Preto, vysoký výkon Ultrazvukový agitácia nádrží je tou správna voľba pre váš proces miešania kvôli vyššej cez-dať, úspora času, nižšie prevádzkové náklady, bezpečná prevádzka (žiadne pohyblivé časti) a jednoduchú údržbu. Prečítajte si viac o ultrazvukové nádrže miešače!

Ultrazvukový hydratačné

Pri miešaní suchých práškov, ako sú pigmenty, zahusťovadlá alebo ďasná s kvapalinami, majú častice prášku tendenciu tvoriť aglomeráty, hrudky alebo takzvané “Ryby-oči” (čiastočne hydratovaný prášok so suchým práškovým jadrom). Miešadlá a miešadlá budú umývať povrch týchto aglomerátov, len. Výsledkom je dlhá doba miešania a zlá kvalita výrobkov. Ultrazvukový miešanie prestávky aglomeráty a hrudky vedúce k aglomerátu-Free roztoku. Okrem toho, sono-chemické účinky sú dobre známe, že aktivuje oblasť častíc povrchu, čo vedie k výhodám, ako sú rýchlejšie reakcie a zvýšenú kvalitu výrobkov.

Ultrazvukový vzorka príprava

Pri meraní analytickými prístrojmi (napr. HPLC, Atómový spektrometer atď.) sa zvyčajne väčšina vzoriek musí skvapalnený. Ak je vzorka rozpustná, môže sa rozpustiť (napríklad sukralóza, soli, napríklad vo forme prášku alebo tabletu) v rozpúšťadle (napr. voda, vodné rozpúšťadlá, organické rozpúšťadlá atď.), ktoré majú za následok homogénnu zmes zloženú iba z jednej fázy. Proces rozpúšťania sa môže vykonať manuálnym alebo mechanickým miešaním, ktorý je časovo náročný a neefektívny. Súvisiace problémy sú vzorky straty v dôsledku manipulácie alebo chýba reprodukovateľnosť náhodných chýb a nerovnomerné miešanie.

Ultrazvukom pre chemickú aktiváciu

Na začatie chemickej reakcie je potrebná energia. Takzvaný Aktivácia energie je množstvo energie potrebnej na začatie reakcie a vykonávať spontánne. Vstupom ultrazvukové energie, chemické reakcie môže byť zahájená ako atraktívne sily sú prekonané a voľných radikálov sú vytvorené. Typické chemické reakcie, ktoré profitujú z ultrazvuku, sú sono-katalýza (napr. fáza prevodu katalýza), syntetické organické reakcie, sonolýza, ako aj Sol-géltrasy. Okrem toho, ultrazvukové sily vytvoriť vysoko reaktívne povrchy, čo je dôležitou technikou pre zvýšenie katalyzátora činnosť.

Ultrazvukový šmyku-riedenie

Fenomén klesajúcej viskozity pri zvyšovaní šmykovej sily sa nazýva šmyku stenčenie alebo thixotropné. Pokles viskozity má veľký význam, keď sa má upraviť zaťaženie častíc média. Na dosiahnutie vyššej pevnej záťaže sa musí v prvom kroku znížiť viskozita. Po znížení viskozity, tuhé látky môžu byť pridané a rozptýlené v médiu. High-šmykové sily vytvorené Ultrazvukový kavitácie spôsobiť šmyku-riedenie a vynikajúce rozptyľuje výsledky. Táto aplikácia je integrovaná predovšetkým pred Spray-sušenie alebo sprej-zmrazenie zvýšiť kapacitu postreku procesu alebo ovplyvňovať reológiu thixotropný materiál, napr polyméry.

Ultrazvukové mokré frézovanie

Frézovanie a redukcia veľkosti častíc sú kľúčovými procesmi v mnohých priemyselných odvetviach, ako je farba & nátery, atramentové farby & tlač, chemikálie alebo kozmetiku. Ultrazvukový frézovanie technológia je preukázaná pre jeho spoľahlivé zmenšenie veľkosti a rozptyl v mikrónov-a nano-size rozsahu. Jeho neprekonateľná pevnosť nad korálkom, loptou a kamienkovými mlynmi sa vyhýbal akémukoľvek frézovaniu (napr. korálky/perly), ktoré kontaminujú konečný produkt v dôsledku oteru. Naopak, ultrazvukové frézovanie je založené na inter-konkrétne zrážky – to znamená, že častice, ktoré majú byť frézované sa používajú ako grist. Preto čas-náročná čistenie frézovanie médií nie je už problém. Vysoká viskozít a veľké objemové prúdy môžu byť spracované za následok vysoko kvalitný produkt. Pre integráciu do priemyselnej procesnej línie, Hielscher dodáva vhodné riešenie: clusterizable systémy, ľahká integrácia/dovybavenie, nízka údržba, jednoduchá obsluha a vysoká spoľahlivosť. Prečítajte si viac o mokré frézovanie a jemné brúsenie!

Ultrazvukový extrakcie a buniek rozpadu

Dezintegrácia buniek alebo lýza je bežnou súčasťou dennej prípravy vzoriek v biotechnologických laboratóriách. Cieľom Rozpadu je narušiť časti bunkovej steny alebo kompletnú bunku uvoľniť biologické molekuly. Takzvaný lysát môže pozostávať napríklad z plazmidu, receptora, proteínov, DNA, RNA atď. Následné kroky po rozpadu sú Frakcionácia, organelle izolácie alebo/a proteín extrakcie a čistenia. Extrahovaný materiál (= lysate) musí byť oddelený a podlieha ďalším vyšetrovaniam alebo žiadostiam, napríklad pre proteomický výskum. Ultrazvukové homogenizers sú spoločným nástrojom pre úspešnú bunkovú lýzu a ťažbu. Vzhľadom k to, Ultrazvukový intenzita môže byť vyrovnaná úpravou parametrov procesu, optimálna intenzita ultrazvukom – sa pohybuje od veľmi mäkké až po vysoko intenzívne – je možné nastaviť pre každú látku a médium. Prečítajte si viac o extrakcii a bunkovej rozpadu!

Ultrazvukový mikrobiálne inaktivácie

Mikrobiálna inaktivácia je kľúčovým procesom pri spracovaní potravín. Vzhľadom na rastúci dopyt po čerstvých, mierne spracovaných potravinách priemysel sleduje dopyt zákazníkov nahradením tepelnej konzervácie miernejšími metódami spracovania. Ultrazvukom je netepelná technika, ktorá umožňuje inaktiváciu mikroorganizmov pri subletálnych teplotách, čo vedie k lepšiemu zachovaniu senzorických atribútov, nutričných a funkčných vlastností výrobku. Keďže mikroorganizmy sú hlavnou príčinou kazenia potravín, konzervačná technika musí byť zameraná na ne. Výhodou ultrazvukom je plná kontrola nad intenzitou ultrazvukom a tým aj adaptabilita na špecifické typy mikróbov a produktu. Prečítajte si viac o mikrobiálnej inaktivácie!

Ultrazvukový odplynenie

V mnohých kvapalných výrobkoch, Rozpustený plyn, ako je vzduch, kyslík alebo oxid uhličitý, spôsobuje problémy s procesom Down-Stream alebo kvalitu výrobku. Rozpustený plyn môže viesť k korózii, speneniu, tvorbe mikrobublín alebo mikrobiálnemu rastu.
Pri ultrazvukovom ožiarení sa Rozpustený plyn extrahuje do vákua kavitačných bublín (vákuové odplynenie). Plyn naplnené bubliny následne plávať na vrchol, a preto môžu byť odstránené. Obsah plynu v kvapaline môže byť rýchlo znížená pod prirodzenú rovnováhu pri atmosférickom tlaku pomocou ultrazvukového odplynenie. Prečítajte si viac o odplynenie!

Ultrazvukový odstránenie mikro-bubliny

Pozastavené mikro-bubliny v kvapalinách a hnoji sú významným problémom kvality pre mnoho výrobkov, pretože takéto bubliny môžu mať za následok produkt nečistota, mikrobiálny rast, opar v náteroch, mechanická nestabilita, alebo nerovnomerné tlač výsledky plynu-obsahujúce atramentové Atrament. Ultrazvukové vlny rozmnožovacie cez tekuté sily zavesené bubliny zlúčiť do väčších bublín, ktoré budú plávať na vrchol, a preto môžu byť odstránené. Ultrazvukom pomáha bubliny prechádzať kvapaliny, napríklad voda, olej alebo živice, čo vedie k rýchlejšiemu a úplnejšie odvzdušnenie. Prečítajte si viac o odstránení mikro bublín!

Ultrazvukový Defoaming

V mnohých priemyselných procesoch, ako je fermentácia, trávenie alebo chemické procesy, pena spôsobuje veľké problémy, pretože to robí proces menej kontrolovateľné. Väčšinou, pena je nežiaduci vedľajšie produkt, ktorý musí byť odstránený. Bežne používané anti-peniace chemikálie sú drahé a kontaminovať konečný produkt. V kontraste, vysoko intenzívne ultrazvukové vlny (sono-defoaming) zlomiť peny bez kontaminácie. Zničenie peny je mäkká, nízkoenergetické ultrazvukové aplikácie. Špeciálne navrhnuté dosky sonotród vytvoriť vysoké amplitúdy vzduchu narodený vlny, ktoré destabilizujú bubliny v peny, takže kolaps. To možno dosiahnuť v priebehu niekoľkých sekúnd a nemá žiadne reziduálne účinky. Prečítajte si viac o defoaming!

Ultrazvukové vykurovanie

Hoci vykurovanie väčšinou nie je hlavným účelom ultrazvukom, vedľajší účinok výroby tepla v ošetrenej médium by nemal byť zanedbávaný. Kontrolované vykurovanie je výhodné, pretože mnohé procesy sa vylepšujú teplom. Počas mnohých procesov, napríklad zachovanie alebo chemické reakcie, ultrazvukové ošetrenie je zámerne podporovaná zvýšenou teplotou, známy ako termo-ultrazvukom. Pre tepelne citlivé materiály, cielené chladenie počas ultrazvukom zabezpečuje stabilné teploty počas ultrazvukového spracovania. Implementáciou ľadových kúpeľov, prietokové bunky s chladiacimi bundy a integrovaných tepelných výmenníkov v nastavení, Hielscher ponúka riešenie pre vaše individuálne ciele.

Ultrazvuková stabilizácia

Vysoký výkon ultrazvuk prispieva k mechanickému, rovnako ako mikrobiálnej stabilizácie. Rozpúšťadle generované vysoké šmykové sily poskytujú veľmi jemné miešanie tak, aby Inter-častíc bondings sú prekonané a mechanická stabilizácia je dosiahnutá. Trvanlivosť stability závisí od formulácie: niektoré emulzie a disperzie sú samo-stabilné vzhľadom k veľmi jemné a rovnomerné homogenizácia, zatiaľ čo iné zmesi musia byť podporené pridaním stabilizačných látok. Ak sú potrebné stabilizátory, ultrazvuk je veľmi spoľahlivý nástroj na zmiešanie stabilizátor do zmesi.
Pre biologické a potravinárske výrobky je ultrazvuk spoľahlivá technika mikrobiálnej inaktivácie na dosiahnutie stability a zachovania produktov. Ultrazvukový mikrobiálnej stabilizácie je non-tepelné konzerváciu alternatívu, ktorá presvedčí o efektívnu mikrobiálnu deaktiváciu a len miernu výrobu tepla. Ultrazvuk bolo preukázané, že je veľmi účinný na zničenie potravín-prenášaných patogénov, ako je E. coli, Salmonellae, ascaris, Giargia, Cryptosporidium cysty, a poliovírusu.

Ultrazvukový častíc povrchu Funkcionalizácie

Štruktúra povrchu častíc je dôležitá pre vlastnosti častíc. Špecifická povrchová plocha častice sa zväčšuje v korelácii so zmenšením veľkosti častíc. Zmenšením veľkosti častíc sa teda povrchové vlastnosti stávajú čoraz výraznejšími – najmä počas nanonizácie. Pre použitie takýchto materiálov sú povrchové charakteristiky rovnako dôležité ako vlastnosti jadra častíc. To znamená, že funkcionalizácia nanomateriálov umožňuje širokú škálu aplikácií, ako sú polyméry, nanofluidy, biokompozity, nanolieky a elektronika. Vďaka tomu je zmenšenie veľkosti, deaglomerácia a funkcionalizácia základným krokom pri úprave častíc. Hielscher ultrasonicators sú široko používané na liečbu mikrónov- a nano-častice s cieľom mletia, deaglomerácie, rozptýlenia a modifikácie ich štruktúry. Úpravou povrchu častíc je možné zabrániť nežiaducej agregácii častíc. V následných krokoch môžu byť ultrazvukovo modifikované častice zmiešané do kompozitov, kde ultrazvukom dosahuje homogénnu distribúciu v matrici. To je veľmi dôležité pre rozmanité priemyselné aplikácie, pokiaľ ide o dlhodobú stabilitu alebo mechanické vlastnosti hybridných materiálov.

Ultrazvukové erózie testovanie

Kavitácia erózia odpor je dôležitým aspektom materiálnej trvanlivosti a životnosti. Aby sa zabezpečila materiálnu funkčnosť, musí sa testovať sklon k erózii a materiálnu únavu na zabezpečenie kvality. Odolnosť voči erózii je veľmi dôležitá pre materiály používané v náročných prostrediach, ako sú lodné vrtuľníky, (morské) nátery, čerpadlá, komponenty motorov, hydraulické turbíny, hydraulické dynamometre, ventily, ložiská, valčekové vložky dieselových motorov, hydrofólií a vnútorných priechodov s prekážkami atď. Vykonávať kavitácie erózie testovanie v súlade s ASTM Standard G32-92, kontrolovateľné a reprodukovateľná ultrazvukom je nevyhnutná. Hielscher Ultrazvukové prístroje môžu byť použité pre priame a nepriame erózie testovanie vzoriek. Rovnaké ultrazvukové zariadenia môžu byť použité pre obidva, priame aj nepriame testy. Počas priameho testovania je vzorka namontovaná na sonotrode, zatiaľ čo pri testovaní nepriamej erózie je vzorka fixovaná v kadičke. Erózie testy sa môžu vykonávať za plne kontrolovaných podmienok prostredia a takmer v každej tekutine. Úpravou intenzity ultrazvuku môže byť Erozívna sila prispôsobená požiadavkám testu. Prečítajte si viac o erózii testovanie!

Ultrazvukové čistenie drôtov a káblov

Nekonečné materiály, ako sú drôty, káble, pásky, tyče, a rúrky musia byť vyčistené zvyšky maziva, ako môžu byť ďalej spracované po prúde, ako je galvanizácia, lisovanie alebo zváranie. Čistenie nekonečných materiálov je často prekážkou výrobnej linky. Hielscher Ultrasonics ponúka unikátny Ultrazvukový čistiaci proces pre efektívne inline čistenie, ktoré zvládne aj vysokú priepustnosť rýchlosťou. Účinok kavitácie generované Ultrazvukový výkon odstraňuje zvyšky mazanie, ako je olej alebo tuk, mydlá, stearates alebo prach. Okrem toho sú častice znečistenia rozptýlené do čistiacej kvapaliny. Tým sa zabráni novému priľnavosti k materiálu, ktorý sa má čistiť, a častice sa vypločujú. Výhody ultrazvukového čistenia na prvý pohľad: preukázané & spoľahlivé, efektívne, šetrné k životnému prostrediu, menej alebo žiadne chemické čistiace prostriedky, plug-and-Play, modulárne systémy, jednoduché ovládanie, nízka údržba, 24/7 prevádzka, malé rozmery, retrofittable, prispôsobiteľné. Prečítajte si viac o kontinuálnej prameň Čistenie!

Ultrazvukové preosievanie a filtrácia

Separácia častíc podľa veľkosti rozdielu vyžaduje agitáciu na obrazovke alebo sieťoviny. Ultrazvukový agitácia pre preosievanie a skríning je osvedčený nástroj, ktorý zvyšuje preosievanie kapacity a šetrí čas ako prášky sú povolené prejsť sito rýchlejšie a úplnejšie. Výsledkom je lepšia konečná kvalita výrobku s menšou stratou materiálu v dôsledku neúplnej separácie – a to všetko v kratšom čase spracovania. Prečítajte si viac o preosievanie a skríning!

Ultrazvukové ošetrenie vody

Kontrola baktérií a rias rast vo vode je pre mnoho priemyselných odvetví vysoko relevantné upstream-alebo následný-proces výroby. Výkonné ultrazvukové vlny sú známe pre ich účinky na bunkové štruktúry spôsobujúce bunkovú lýzu a bunkovej smrti, ako aj pre ich čistiace schopnosti kvôli mechanickému nárazu.
Okrem toho, nádrže, sudy, nádoby a dokonca aj filtre môžu byť úspešne vyčistené od biofilmy, zvyšky, a nečistoty vo veľmi jednoduché, ale efektívne ultrazvukom krok. Rozpúšťadle generované mechanické vibrácie a cavitational šmykovej sily odstrániť kontamináciu. Všeobecne platí, že čistiace prostriedky nie sú potrebné a odstránené zvyšky môžu byť ľahko splásnuté.

Špecifické riešenia pre priemysel

Ultrazvukom pre Nano-materiály

Nano materiály priťahoval pozornosť vedcov, výskumníkov a inžinierov takmer všetkých pobočiek ako nano-veľké častice vykazujú jedinečné vlastnosti. Ich fyzikálne vlastnosti, ako sú optické a magnetické vlastnosti, špecifické ohrieva, body topenia a povrchové reaktivita ponúkajú vysoký potenciál pre materiál s mimoriadnymi silami. Ale čím menšie častice, tým ťažšie sa stáva ich liečba. Vysoký výkon ultrazvukom je často jedinou metódou na účinné nano častice efektívne. Vplyv ultrazvukového výkonu umožňuje mnohoraké aplikácie v materiáloch chémie & vývoj, katalýza, elektronika, energetika, rovnako ako biológia & Medicíny.
Väčšinou, vysoko výkonné ultrasonicators sú jediným účinným nástrojom na dosiahnutie požadovanej frézovanie a rozptyľuje výsledky nano častíc (napr. nanotrubice, grafén, nanodiamonds, keramika, oxidy kovov atď.). Alternatívne, Rozpúšťadle asistovanej zrážky alebo takzvaný zdola-up syntéza je efektívny spôsob, ako vytvoriť čisté nano kryštály s unikátnymi vlastnosťami. Najmä kovové nano častice, zliatiny a organokovové prostriedky kompozitov priťahujú osobitný záujem, pretože kovy majú veľký význam v priemyselnom sektore. Aj tu, ultrazvukom ponúka unikátne výsledky, ako je cín-povlak z hliníka a titánové častice.

Ultrazvukový zdola-up syntéza

Zrážka alebo syntéza zdola nahor opisuje kontrolovanú tvorbu atómov, molekúl a iónov do väčších chemických zlúčenín. Zrážky sú tiež užitočné pre čistenie výrobkov. Výhodou zrážok je, že touto metódou sa získavajú najmenšie častice takmer jednotnej formy, veľkosti častíc/kryštálov a morfológie. Pre výrobu nano častíc vysokej čistoty, zrážky a self-organizácia molekulárnych zložiek je často jediný spôsob, ako dosiahnuť požadovanej kvality. Ako zrážky je veľmi rýchla reakcia, efektívne miešanie reaktantov je zásadný. Ultrazvukový miešanie je kľúčom pre rovnomerné a jemné zmiešané riešenie. Hielscher Ultrasonics dodáva vysoko spoľahlivé ultrazvukové zariadenia, ktoré zaručuje úplnú kontrolu nad procesom parametre a úplnú reprodukovateľnosť. Prečítajte si viac o zrážkach!

Ultrazvukom v chémii a sono-chémia

Ultrazvukové aplikácie v chemickom odbore v každej sekcii vrátane syntézy materiálov, analýzy & stanovenie, biochémia, organické & anorganickej chémie, neurochémie, jadrovej chémie, ako aj elektrochémie. Či vysoký výkon ultrazvuk podporuje reakcie jeho vynikajúce miešanie schopnosti (napr. emulzie chémia, fáza prevodu katalýza PTC), aktivuje povrchy (napr. Katalýza, Sol-gél), iniciuje príspevok požadovanej kinetickej energie alebo prekonanie chemických síl (napr. Zeta potenciál, Van-der-Waals sily, prsteň-otvorenie reakcie), unikátne výsledky možno dosiahnuť.

Ultrazvukový sono-Catalysis

Katalyzátory zvyšujú rýchlosť konverzie chemických reakcií a sú potrebné na iniciovanie reakcie alebo na udržanie reakcie v, kým sa nedosiahne úplná konverzia. Skutočnosť, že katalytické reakcie sú často pomalé a neúplné, môže byť zmenená ultrazvukom s vysokým výkonom. Ultrazvukom prispieva k homogénnej a heterogénnej katalýze a dosahuje rýchlejšie konverzné pomery a vyššie výnosy. Ultrazvukové sily vytvárajú vysoko reaktívne povrchy a tým zvyšujú katalytickú aktivitu. Aj keď sa samotné katalyzátory nespotrebúvajú, povrchové depozície môžu časom znížiť aktivitu katalyzátora. Keďže pevné katalyzátory často vyžadujú vzácne a drahé kovy, dlhá životnosť je ekonomicky dôležitým aspektom. Ultrazvuk je osvedčená technika na odstránenie znečistenia z povrchu katalyzátora na reaktiváciu na plnú katalytickú kapacitu. Prečítajte si viac o sono-catalysis!

Sono-Chemie

Chemické reakcie sú často pomalé a neúplné, preto je žiaduce dosiahnuť plnšie využitie prekurzorov. Vysokovýkonné ultrazvukom spôsobujú fyzické účinky v kvapalinách, napríklad zvýšenie prenosu hmoty, emulsification, hromadné tepelné vykurovanie, a rôzne účinky na tuhé látky (frézovanie, deagglomeration, povrchová aktivácia, modifikácia). Tieto fyzikálne účinky významne ovplyvňujú chemické reakcie. V dôsledku toho Ultrazvuk prispieva k mnohoraké chemické reakcie, ako je katalýza, syntéza & zrážok, Sol-Gel trás, emulzie chémie a polymérnej chémie. Hielscher Ultrazvukové prístroje sú ideálne pre sonochemical aplikácie ako Hielscher systémy sú schopné zvládnuť rozpúšťadlá, kyseliny, základne a výbušné materiály (Atex hodnotené ultrasonicator UIP1000hd-exd). Všetky systémy môžu byť použité pre dávkové ultrazvukom, ako aj pre inline ultrazvukom. Široký sortiment zariadení a príslušenstva umožňuje zosúladenie procesných požiadaviek. Prečítajte si viac o sono-chémia!

Ultrazvukový Sol-Gel trasy

Ultrajemné častice nanoveľkosti a častice sférického tvaru, tenkovrstvové povlaky, vlákna, porézne a husté materiály, ako aj extrémne porézne aerogély a xerogély sú vysoko potenciálne prísady pre vývoj a výrobu vysoko výkonných materiálov. Progresívne materiály, vrátane napr. keramiky, vysoko poréznych, ultraľahkých aerogélov a organicko-anorganických hybridov, sa môžu syntetizovať z koloidných suspenzií alebo polymérov v kvapaline metódou sol-gel. Materiál vykazuje jedinečné vlastnosti, pretože generované častice solu sa pohybujú vo veľkosti nanometrov. Prostredníctvom ultrazvukovej sol-gélovej cesty je možné vytvoriť gély (tzv. sono-gély) s najmenšou veľkosťou častíc, najvyššou povrchovou plochou a najvyššími objemami pórov. Široká škála ultrazvukových zariadení Hielscher ponúka ideálnu konfiguráciu zariadenia pre konkrétne materiály a objemy. Prečítajte si viac o Sol-Gel procesov!

Ultrazvukový chemické degradácie

Chemický odpad prenášajúci jeho zhodnocovanie a degradáciu je vážnym problémom priemyselných procesov, ako je ťažba, výroba chemikálií a skládky. Odpady a znečisťujúce látky (napr. v pôde, odpadová voda...) musia byť spracované z hľadiska recyklácie, znižovania alebo ukladania odpadu. Sonochemical degradácia je vysoko potenciálny proces, ktorý je charakterizovaný okrem svojich vynikajúcich a jedinečných výsledkov šetrnosť k životnému prostrediu a jednoduchú prevádzku. Ultrazvukom môže vyústiť v štiepenie bondings, zníženie dĺžky reťaze, molekulárnu modifikáciu alebo aktiváciu. Tým, prispieva k oxidácii, sorpcie, sonolýza a lúhovanie. Charakteristické rysy Rozpúšťadle-asistovanej degradácie sú zvýšenie chemickej prepočítavacieho kurzu, ako aj ultrazvukové kavitácie a sonochemical účinky poskytujú lepšie miešanie, začatie reakcie na energetické vstupy, vytváranie funkčnej skupiny (napr. štiepenie – OH hydroxylové skupiny) a radikálov (napr. H₂O> H + a HO-).

Ultrazvukový polymerizácia

Sonikácia má rôzne účinky na polyméry: účinky fyzikálnej povahy zahŕňajú miešanie (ako je emulgácia, dispergácia, deaglomerácia, zapuzdrenie) a hromadné zahrievanie, zatiaľ čo chemické účinky vytvárajú voľné radikály a menia molekulárne štruktúry. Ultrazvuk prispieva niekoľkými spôsobmi k polymerizácii: Vysokovýkonné ultrazvukové vlny produkujú a rozptyľujú častice nano-veľkosti, emulgujú nemiešateľné kvapalné fázy a vytvárajú voľné radikály, ktoré prispievajú k polymerizácii emulzie. Polymérne nanokompozity a hydrogély môžu byť úspešne vyrobené ultrazvukom. Okrem toho povrchová funkcionalizácia polymérov zohráva dôležitú úlohu pri zvyšovaní výkonu základných polymérov a ponúka nové prístupy k vývoju materiálov na mieru. Zlepšenie povrchových vlastností komoditných polymérov je veľmi ekonomicky zaujímavé. Preto je sonochémia tou správnou cestou pre úspešnú liečbu polymérov.

Ultrazvukový Katalyzátor rekultivácie a regenerácie

Keď reagencie reagujú na povrchu častíc katalyzátora, produkty chemickej reakcie sa hromadia na kontaktnej ploche. To spolu s zanášaním a pasivating vrstvy blokuje ďalšie molekuly reagencie z interakcie na tomto povrchu katalyzátora. Ultrazvukový kavitácie a tým spôsobil Inter-častíc kolízie, zvyšky na povrchu častíc sú rozdelené-off a odplavené Ultrazvukový streamovanie v kvapaline. Cavitational erózie na povrchu častíc vytvára nepasivované, vysoko reaktívne povrchy. Krátkodobé vysoké teploty a tlaky prispievajú k molekulárnemu rozkladu a zvyšujú reaktivitu mnohých chemických druhov. Hielscher ultrazvukové reaktory môžu byť použité pri príprave, rekultivácii a regenerácii katalyzátorov.

Sonoluminiscence

Sonoluminiscence opisuje fenomén krátkych výbuchy svetelných emisií vytvorených imploding ultrazvukové kavitácie bubliny v kvapalnom médiu. Hoci existujú rôzne teórie, ktoré sa snažia odhaliť fenomén sonoluminiscence, až dnes vedci nemohli dokázať svoje teórie, ktoré zahŕňajú hotspot, bremsstrahlung žiarenia, zrážky-indukovanej žiarenia a koróziu vypúšťanie, neklasické svetlo, protón tunelovanie, Elektrodynamické trysky a fraktoluminescenčné trysky, kvantové vysvetlenie (ktoré súvisí s Unruh alebo Casimir efekt) alebo termonukleárnej fúzie reakcie.

Ultrazvukom v biológii a mikrobiológii

Ultrazvukové účinky na biologické a mikrobiologické systémy sú rozmanité: rozptyľuje & Homogenizácia, rozpúšťanie agregátov, buniek a rozpadu tkaniva (napr. baktérie, kvasinky, vírusy, riasy...) & Extrakcia intracelulárnych materiálov (napr. bielkoviny, organely, ribozómy, DNA, RNA, lipidy, peptidy...), transformácia rastlinných buniek, chromatín izolácia a strihanie, chromatín imunoprecipitácia a súvisiace aplikácie sa úspešne vykonávajú Ultrazvukom.
Hielscher Ultrasonics má dokonale vhodný ultrasonicator pre každú jednotlivú aplikáciu. V prípade najmenších injekčných liekoviek a skúmaviek je VialTweeter zariadením podľa vášho výberu, zatiaľ čo laboratórne sondové zariadenie, ako je UP200Ht alebo UP400St, najlepšie ošetruje väčšie vzorky. Pre bench-top a komerčné aplikácie, ultrazvukové systémy od 500 wattov do 16,000 wattov ľahko spracovávajú veľké objemové prúdy. Program dopĺňajú rôzne sonotródy, prietokové články a príslušenstvo a pokrývajú všetky požiadavky.

Ultrazvukový DNA, RNA a Chromatín strihanie

Kyselina deoyxribonukleová (DNA), kyselina ribonukleová (RNA) a chromatín sú – spolu s proteínmi – hlavnými makromolekúl pre všetky formy života. DNA a RNA sú molekuly, ktoré kódujú genetické inštrukcie organizmov. Chromatín je kombináciou DNA a proteínov, kde je z obsahu bunkového jadra postavená. Pre výskumné účely je potrebné rozdeliť tieto molekulárne stavebné bloky na menšie komponenty, vyšetrovať a analyzovať ich alebo zmeniť ich usporiadanie počas imunozrážok a krížovky. Na strihanie DNA, RNA a chromatínu, veľkosť fragmentu je veľmi dôležitá. Pomocou úplnej kontroly nad všetkými dôležitými parametrami, ultrazvuk umožňuje cielenú molekulu fragmentácie. Napríklad, ideálne chromatín fragment dĺžka pohybuje medzi 200 a 1000 bp. Ultrazvukové strihanie sa dosahuje výbuchmi v pulznom režime. Vďaka inteligentným zariadeniam a príslušenstvu sú ultrazvukové zariadenia Hielscher poskytované potreby spracovania, ako je priama alebo nepriama sonifikácia, chladenie vzoriek, digitálne zaznamenávanie procesov. To zaisťuje úspešné mikrobiologické spracovanie a komfort prevádzky.

Ultrazvukom pre maľovanie, atrament a pigmenty

V náterové hmoty, nátery a atrament priemyslu, častice sú základnou surovinou pre produkt formulácie. Pre vysoko kvalitné produkty, ktoré ponúkajú očakávané vlastnosti, dokonca aj spoľahlivé spracovanie častíc je rozhodujúce. Veľkosť častíc je kľúčovým faktorom, ktorý ovplyvňuje vlastnosti konečného produktu. Vysoký výkon ultrazvuk je účinným prostriedkom pre micron-a nano-size frézovanie a deagglomeration-bez ťažkostí, ktoré sa vyskytujú pomocou frézovanie médií alebo trysky.
Pre atramenty a atramentové farby, veľkosť častíc je kľúčovou značkou kvality: sú pigmenty príliš malé, atrament stráca svoju silu tónovanie – sú pigmenty príliš veľké, trysky tlačiarne sa upchávajú, čo má za následok zlé výtlačky. Ultrazvukom umožňuje nastavenie parametrov spracovania presne na výsledky nasávaného frézovania a deaglomerácie. Keď sa raz nájdu ideálne parametre spracovania ultrazvukom, nie je dôvod ich meniť. Nepretržitá inline výroba umožňuje rovnomerný výkon najvyššej kvality výrobkov. Distribúcia častíc vo formulácii je životne dôležitá pre vyjadrenie vlastností produktu. Iba ak sú častice rovnomerne a rovnomerne rozptýlené, konečný produkt vykazuje uspokojivú kvalitu, ako je priehľadnosť, UV odolnosť alebo odolnosť povlakov proti poškriabaniu. Dispergovanie je jednou z osvedčených energetických aplikácií ultrazvuku.

Ultrazvukom kozmetiky a produktov osobnej starostlivosti

V prípade výroba kozmetiky, miešanie zložiek je nevyhnutným krokom. Vysokovýkonné ultrazvukom dosahuje spoľahlivé výsledky v jemných-size homogenizácia, rozptyľuje a emulsification-napríklad krémy a pleťové vody, lak na nechty, a make-up produkty. Okrem miešania aplikácií je ultrazvuk dobre známy pre extrakciu a bunkové modifikácie (napr. lipozómy). Ako mnoho zložiek, ktoré idú do formulácie, sú získané extrakciou, napríklad lipidy, bielkoviny, aromatické zlúčeniny alebo farbivá z buniek, ultrazvuk je vysoký potenciálny nástroj pre nové formulácie.

Ultrazvukom pre liečivá

Aplikácie ultrazvuku vo farmaceutickom priemysle sú rozmanité: syntéza chemických zlúčenín, extrakcia účinných látok (napr. fenolov, flavonoidov z rastlín), emulgácia (pleťových vôd, krémov a mastí), lipozómový prípravok (nanoemulgácia a následné zapuzdrenie bioaktívnych zlúčenín) alebo inaktivácia vírusov a patogénov pre vakcíny. Pri výrobe liečiv, použitie Hielscher ultrasonicators umožňuje zvýšiť výrobné kapacity zlepšenými výnosmi. Vďaka spoľahlivým priemyselným ultrazvukovým zariadeniam môžu reakcie prebiehať vo väčšom meradle – ako dávkový proces alebo ako kontinuálny proces v reaktore s prietokovými článkami.

Ultrazvukový výroba biopalív

Energetický sektor ponúka mnohoraké aplikácie pre úspešné a efektívne využívanie ultrazvukom. Najobľúbenejšie a dobre-vedieť aplikácie je možná Rozpúšťadle asistovanej Biodiesel výroba (transesterifikácia z panenského alebo použitého/odpadového rastlinného oleja (UVO; WVO)/živočíšneho tuku na bionaftu), čo má za následok vyšší výnos a kvalitu, menej použitie metanolu a výrazne zrýchlený prepočet. Keď bionafty surovina obsahuje viac ako 2-3% voľných mastných kyselín (FFAs), kyselina esterifikácia je užitočná proti prúdu krok, aby sa zabránilo tvorbe vysokej mydlo. Okrem Transesterifikáciou a esterifikačné procesy, vysoký výkon ultrazvuk podporuje ťažbu olejov z plodín (napr. repka, sója, repa, kukurica, Palma, arašidy, kokosové, Jatropha atď), alebo riasy.
bioetanol je zelené palivo, ktoré sa získava, keď škrob a cukor kukurice, plodín, zemiakov, trstiny, ryže atď, je fermentovaný kvasinkových buniek do etanolu. Uplatnením výkonu ultrazvukom, rastlinné bunky sú narušené a intracelulárny materiál sa extrahuje tak, že surovina je lepšie k dispozícii pre enzymatické trávenie. Tým, škrob a cukry sú lepšie k dispozícii pre kvasenie výsledkom rýchlejšiu a úplnejšiu konverziu a vyšší výnos.

Ultrazvukom v oblasti palív, energetiky, ropy a zemného plynu

Ultrazvuková homogenizačná technika je veľmi účinná pri výrobe stabilných a nestabilných emulzií, čo umožňuje úspešné vytvorenie aquapalív. Preto palivá väčšinou ťažšie palivá, ako je lodná nafta, sú emulgované vodou. Používanie paliva naplneného vodou vedie k efektívnejšiemu spaľovaniu a výraznému zníženiu emisií NOx. Ďalšou dôležitou oblasťou je ultrazvukové ošetrenie uhlia.

Ultrazvukové procesy v potravinách, mliečne výrobky a Výroba nápojov

Mierne spracovanie potravín je čoraz dôležitejšie kvôli rastúcemu dopytu zákazníkov po čerstvých, prevažne prírodných potravinách. Preto pre bežné kroky spracovania, ako je zmiešavanie & homogenizácia, extrakcia, stabilizácia & konzervácia, tradičné metódy sú postupne nahradené inovatívnymi technikami spracovania, ako je ultrazvukom, čo je netepelná metóda pre potraviny. Výhody ultrazvukom sú založené na jeho miernom, rýchlom a čistom spracovaní, čo vedie k menšej strate produktu a zlepšeniu kvality potravín zachovaním čerstvosti a vitamínov. Hielscher ultrazvukové procesory sa používajú pre rozmanité aplikácie v potravinárskom priemysle, ako je konzervácia & mikrobiálna inaktivácia, homogenizácia, stabilizácia & konzervovanie džúsov, pyré a Smoothies, extrakcia príchutí a fruktózy (cukor), riedenie strihu na zníženie viskozity, dozrievanie Víno a balsamický ocot, rafinácie alkoholu & príchute, cloudové emulzie, zmrzlina (podpora nukleácie ľadu a prenos hmoty), extrakcia rias pre Nutraceuticals, konšovanie čokolády na prelomenie kryštálov cukru, skvapalňovanie Med, rafinácia jedlých olejov atď. Prečítajte si viac o ultrazvukom pre potraviny a nápoje!

---

---

Vedecká literatúra a správy s Hielscher ultrasonicators

Nasledujúci zoznam obsahuje malý výber vedeckých článkov, v ktorých boli Hielscher ultrazvukové sondy úspešne použité pre rôzne aplikácie. Požiadajte nás o literatúru týkajúcu sa konkrétnych aplikácií, ktoré vás obzvlášť zaujímajú!

• 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.
• Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
• Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
• Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
• Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.