Ultrazvuková príprava soľaniek

• Soľanky sú roztoky solí, napr. NaCl, KCl, KNO₃, KClO₃, CaCl₃ vo vode, ktoré sa pripravujú pre potravinársky priemysel, chov rýb alebo vrtné kvapaliny.
• Proces rozpúšťania solí vo vode môže byť časovo náročný, ak sa nepoužíva miešanie alebo je miešanie nedostatočné.
• Pri priemyselnej príprave soľaniek je ultrazvukové rozpúšťanie vynikajúcou technikou na dosiahnutie vysokej rýchlosti rozpúšťania a vysokého nasýtenia.

Ultrazvuková príprava soľaniek

Látky na rozpúšťanie:

Mnohé priemyselné formulácie vyžadujú rozpúšťanie zložiek, ako sú soľ a cukry. V priemysle sa soľanky používajú ako nemrznúce kvapaliny, stabilizátory, ochucovadlá a konzervačné látky (napr. v potravinárskom priemysle), na prípravu slanej vody (napr. v odvetví chovu rýb) alebo ako východiskový materiál na elektrolýzu.
Soľanky sú známe tým, že znižujú bod tuhnutia, vďaka čomu sú užitočnými sekundárnymi chladivami. Soľ navyše pomáha stabilizovať častice v suspenzii a zabraňovať ich usadzovaniu. Preto sú soľanky široko používanou prísadou v produktových formuláciách.

Problém:

Soľ na dne vsádzky alebo nádrže potrebuje bez mechanického miešania na rozpustenie niekoľko dní. So zvyšujúcou sa koncentráciou soli rýchlosť rozpúšťania výrazne klesá. Najmä rozpúšťanie posledných percent soli vo vysoko nasýtenom roztoku (napr. 90°SAL) trvá dlho.
Ťažko rozpustné soli, ako sú BaSO₄, PbS, HgS, AgCl, vyžadujú na úplné rozpustenie intenzívne miešanie.

Riešenie:

Silné šmykové sily vyvolané ultrazvukom dodávajú energiu potrebnú na rozpustenie rozpustných látok, napr. solí alebo cukru. Intenzívny šmyk vzniká pri prenose intenzívnych ultrazvukových vĺn do kvapalín a suspenzií, čo vedie k silnej kavitácii. V kavitačnom „horúcom bode“panujú extrémne podmienky, ako sú lokálne vysoké teploty a vysoké rýchlosti ochladzovania, veľké tlakové rozdiely a prúdy kvapaliny.
Prúdenie a šmykové pôsobenie ultrazvuku umožňujú väčší kontakt medzi rozpúšťanou látkou a rozpúšťadlom, takže sa soľ vo vode rozpúšťa výrazne rýchlejšie a vytvára rovnomernú soľanku.
Rozpustnosť väčšiny materiálov sa so zvyšujúcou teplotou zvyšuje. V kavitačných horúcich bodoch sa môžu vyskytovať vysoké teploty až do 5000K a vysoké rýchlosti ochladzovania, ktoré podporujú procesy rozpúšťania. Soľ sa rozpúšťa bez tvorby aglomerátov, čím sa získava stabilný produkt vysokej kvality. Po rozpustení možno ultrazvuk použiť aj na homogénne vmiešanie soľanky do konečného produktu.
Flexibilita ultrazvukového spracovania umožňuje rýchle a jednoduché prispôsobenie sonikácie konkrétnym požiadavkám, takže formulácie soľaniek možno pripraviť presne podľa konkrétnych požiadaviek.

Ultrazvukové zariadenia na prípravu soľaniek

Ultrazvukové rozpúšťanie zložiek možno vykonávať ako vsádzkový aj kontinuálny prietokový proces. Intenzívne ultrazvukové miešanie a šmykové pôsobenie na látky v kvapaline zabezpečujú veľmi rýchle a účinné rozpúšťanie. Či už sa vyžaduje nízke alebo vysoké nasýtenie, či dokonca presýtenie, výkonový ultrazvuk ponúka spoľahlivé miešanie pri vysokých rýchlostiach rozpúšťania.
Ultrazvukové zariadenia s výkonom od 50W do 16 000W na jednotku sú k dispozícii na zabezpečenie spoľahlivého rozpúšťania v akomkoľvek meradle procesu. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú veľmi robustné, vyžadujú len minimálnu údržbu a sú skonštruované na nepretržitú náročnú prevádzku 24/7.