Ultrazvočni homogenizatorji za laboratorijsko, pilotno in industrijsko predelavo

Ultrazvočni homogenizatorji so močna orodja za mešanje in homogenizacijo suspenzij trdno-tekoče in tekoče-tekoče. Ultrazvočna homogenizacija je mehanski postopek za zmanjšanje delcev v tekočini, tako da postanejo enakomerno majhni in enakomerno porazdeljeni. Hielscher ponuja zmogljive ultrazvočne homogenizatorje za uporabo v laboratoriju in proizvodnji.

Ultrazvočni homogenizatorji za zanesljivo mešanje, dispergiranje, emulgiranje in zmanjševanje velikosti delcev

Ultrazvočni homogenizatorji Hielscher zagotavljajo močno in nadzorovano kavitacijo za pripravo enotnih zmesi, finih disperzij, stabilnih emulzij, nanoemulzij, celičnih lizatov ter zmanjšanje velikosti delcev. Od majhnih laboratorijskih vzorcev do neprekinjene industrijske proizvodnje – ultrazvočni aparati Hielscher zagotavljajo ponovljive rezultate homogenizacije za raziskave, razvoj izdelkov in proizvodnjo.
Ne glede na to, ali morate v laboratoriju obdelati nekaj mililitrov, optimizirati formulacijo v pilotnem obsegu ali izvajati visoko zmogljivo proizvodnjo v proizvodni liniji, podjetje Hielscher ponuja ultrazvočne homogenizatorje z natančnim nadzorom amplitude, časa, temperature, tlaka in porabe energije. To naredi ultrazvočno homogenizacijo prilagodljivo, ponovljivo in učinkovito alternativo mešalnikom z rotorjem in statorjem, krogličnim mlinom in visokotlačnim homogenizatorjem.

Zakaj bi se odločili za ultrazvočni homogenizator:

• Močna homogenizacija: Pripravljajte fine disperzije, emulzije, nanoemulzije in enotne suspenzije.
• Natančno nadzorovanje procesa: Nastavite amplitudo, moč, čas, temperaturo in tlak, da boste dosegli ponovljive rezultate.
• Od laboratorijskega do industrijskega obsega: Obdelujte majhne vzorce, velike serije ali neprekinjene tokove.
• Primeren za zahtevne materiale: Primerno za abrazivne delce, suspenzije z visoko vsebnostjo trdnih snovi, vlaknate materiale, viskozne tekočine in kompleksne formulacije.
• Serijsko in vgrajeno delovanje: Uporabite odprte posode, merilne čaše, reaktorje ali pretočne celice.
• Zasnova, ki zahteva malo vzdrževanja: Preprosta oblika sonotrode in pretočne celice zmanjšuje potrebo po čiščenju in obrabo.
• Narejen za neprekinjeno delovanje: Industrijski ultrazvočni sistemi so namenjeni neprekinjeni obdelavi v težkih pogojih.

Aplikacije in vpliv ultrazvočnih homogenizatorjev

Ultrazvočni homogenizatorji so močni in zanesljivi mešalniki, ki se uporabljajo v laboratoriju in industriji za številne aplikacije.
Ultrazvočni homogenizator se lahko uporablja za različne aplikacije, vključno z:

• Homogenizacijo: Ultrazvočni homogenizatorji lahko homogenizirajo vzorce, da ustvarijo enotne in dosledne mešanice.
• Disperzija: Ultrazvočni homogenizatorji se lahko uporabljajo za razpršitev trdnih delcev v tekočinah, da se ustvarijo stabilne suspenzije. Ultrasonication je izjemno učinkovit pri ustvarjanju nano-disperzij.
• Emulgiranje: Ultrazvočni homogenizatorji se lahko uporabljajo za ustvarjanje stabilnih emulzij in nanoemulzij z razbijanjem in razprševanjem tekočin, ki se ne mešajo, kot sta olje in voda.
• Motnje celic: Ultrazvočni homogenizatorji lahko razbijejo odprte celice za pridobivanje znotrajceličnih komponent, kot so beljakovine, nukleinske kisline, encimi in metaboliti.
• Razplinjanje: Ultrazvočni homogenizatorji se lahko uporabljajo za odstranjevanje raztopljenih plinov iz tekočin, kot so razplinjevanje topil HPLC ali hladilnih tekočin.
• Ultrazvočno podprte kemijske reakcije: Ultrazvočni homogenizatorji se lahko uporabljajo tudi za kemične reakcije, ki jih podpira ultrazvočna obdelava, kot so sonokemična sinteza, kataliza ali razgradnja.

 
Na splošno so ultrazvočni homogenizatorji vsestransko orodje, ki se lahko uporablja za široko paleto aplikacij v raziskavah, razvoju in industrijskih procesih.

Močni ultrazvok za zmanjšanje velikosti delcev:

Ko se ultrazvočni homogeizatorji uporabljajo za aplikacije, kot so mešanje, razprševanje in emulgiranje, je cilj zmanjšati majhne delce ali kapljice v tekočini ali gnojevki, da se izboljša enakomernost in stabilnost mešanice. Ti delci (disperzna faza) so lahko trdne snovi ali tekočine. Zmanjšanje srednjega premera delcev poveča število posameznih delcev. To vodi do zmanjšanja povprečne razdalje delcev in poveča površino delcev. Grafika prikazuje korelacijo med premerom posameznih delcev in skupno površino. Površina in povprečna razdalja delcev lahko vplivata na reologijo tekočine.

Če obstaja razlika v specifični teži med delci in tekočino, lahko homogenost zmesi vpliva na stabilnost disperzije. Če je velikost delcev podobna za večino delcev, se nagnjenost k aglomeraciji med usedanjem ali dvigovanjem zmanjša, ker imajo podobni delci podobno hitrost dviganja ali usedanja.
 

Ultrazvočne disperzije kažejo enakomerno porazdelitev velikosti delcev s homogeno zmanjšanimi delci. Krivulje prikazujejo porazdelitev delcev silicijevega dioksida pred ultrazvokom (zelena krivulja) in po ultrazvočni disperziji (rdeča krivulja).

Ultrazvočni vs visokotlačni homogenizatorji

Visokotlačni homogenizatorji s pomočjo zelo visokega tlaka potiskajo tekočino skozi homogenizacijski ventil. To je primerno za mehke delce ali kapljice, kot so na primer maščobne kapljice v mleku. Vendar pa je na tej strani navedeno, da so visokotlačni homogenizatorji lahko omejeni pri obdelavi trdih, abrazivnih, vlaknastih ali nitasteh materialov, saj visoke hitrosti tekočine in majhne odprtine ventilov povzročajo obrabo ter skrajšujejo življenjsko dobo črpalke ali ventila.
Ultrazvočni homogenizatorji delujejo drugače. Namesto da bi snov silili skozi majhno odprtino ventila, v tekočino vnašajo mehansko energijo prek vibrirajoče sonotrode. To povzroči kavitacijo neposredno v procesnem mediju.
Prednosti ultrazvočnih homogenizatorjev

• Brez majhnih odprtin v ventilih, ki se lahko zlahka zamašijo
• Primerno za abrazivne in vlaknate materiale
• Enostavno prilagajanje intenzivnosti procesa
• Možnosti serijske in neprekinjene obdelave
• Majhno število delov, ki pridejo v stik s tekočino, in gibljivih delov
• Učinkovito razbijanje aglomeratov delcev in zmanjšanje velikosti kapljic
• Odlična prilagodljivost od laboratorijskih testov do serijske proizvodnje

Ultrazvočni homogenizatorji za laboratorijsko, pilotno in industrijsko rabo

Podjetje Hielscher ponuja ultrazvočne homogenizatorje za različne obsege procesov in zmogljivosti. Laboratorijski ultrazvočni homogenizatorji se uporabljajo za pripravo majhnih vzorcev, testiranje formulacij, obdelavo bioloških vzorcev in raziskave&D. Pilotni in industrijski ultrazvočni aparati se uporabljajo za razvoj postopkov, povečanje obsega proizvodnje, proizvodnjo in neprekinjeno vgrajeno obdelavo.
Na tej strani je predstavljen širok razpon zmogljivosti: laboratorijski ultrazvočni homogenizatorji lahko obdelujejo količine od približno 1,5 ml do 5 l, medtem ko industrijski ultrazvočni homogenizatorji lahko obdelujejo serije od približno 0,5 do 2000 l ali pretoke od 0,1 l do 20 m³ na uro.

Izbira pravega ultrazvočnega homogenizatorja

Izbira najboljšega ultrazvočnega homogenizatorja je odvisna od cilja postopka in lastnosti materiala. Za zanesljivo priporočilo glede opreme upoštevajte naslednje parametre:

• Velikost vzorca ali serije
• Neprekinjen pretok
• Viskoznost tekočine
• Vsebina
• Trdota delcev
• Začetna velikost delcev ali kapljic
• Želena velikost delcev ali kapljic
• Občutljivost na temperaturo
• Potreben čas obdelave
• Potreba po hlajenju ali uravnavanju tlaka
• Delovanje v serijskem, recirkulacijskem ali enoprehodnem načinu
• Zahteve glede čiščenja in združljivosti materialov

Na podlagi teh procesnih parametrov vam lahko priporočimo ustrezen ultrazvočni homogenizator, sonotrodo, ojačevalnik, pretočno celico in hladilni sistem.

Zakaj kupiti ultrazvočni homogenizator Hielscher?

Ultrazvočni homogenizatorji Hielscher so zasnovani za zanesljivo kavitacijo, ponovljivo nadzorovanje procesov in dolgo življenjsko dobo. Sistemi so namenjeni uporabi v laboratorijih, pilotnih obratih in industrijskih okoljih.
Na obstoječi strani je navedeno, da so ultrazvočni aparati Hielscher krmiljeni po amplitudi, kar pomeni, da se izbrana amplituda ohranja v delovnih pogojih. Poudarjeno je tudi, da enaki parametri ultrazvočne obdelave omogočajo dosledne in ponovljive rezultate, kar je pomembno za kakovost izdelka in povečanje proizvodnje.
Prednosti ultrazvočnega naprave Hielscher:

• Visokozmogljivi ultrazvočni procesorji od laboratorijske do industrijske ravni
• Natančen nadzor amplitude
• Nastavljiva moč, čas, temperatura in tlak
• Serijska in linijska obdelava
• Trpežne sonotrode in pretočne celice
• Malo delov, ki pridejo v stik s tekočino, in enostavno čiščenje
• Primerno za abrazivne, vlaknate in visoko trdne materiale
• Industrijski sistemi za neprekinjeno delovanje
• Svetovanje glede procesov in podpora pri uporabi
• Nemški dizajn in kakovost izdelave

V spodnji tabeli so navedena splošna priporočila glede izbire naprave glede na prostornino serije ali pretok, ki ga je treba obdelati. Kliknite na model sonikatorja, da si ogledate več informacij o posameznem ultrazvočnem homogenizatorju.

Ultrazvočni homogenizatorji tkiva

Poleg priprave disperzij in emulzij so ultrazvočni homogenizatorji trdno uveljavljeni v biotehnologiji, celični in molekularni biologiji ter znanosti o življenju za lizo in frakcioniranje celic, motnje tkiva, ekstrakcijo znotrajceličnih spojin ter striženje DNA, RNA in kromatina. Ultrazvočni homogenizatorji so na voljo za pripravo vzorcev majhnih volumnov (0,1 ml) do zelo velikih količin za industrijske procese (npr. ekstrakcija bioaktivnih spojin za proizvodnjo dodatkov).
Da bi motili tkivo z ultrazvočnim homogenizatorjem, se za zaustavitev osmotskih poškodb uporablja izotonična puferska raztopina. Hielscher ultrazvočni homogenizatorji so opremljeni s temperaturnim senzorjem in nastavitvijo za nadzor temperature, ki omogočajo, da vzorci ostanejo v dobro nadzorovanem temperaturnem območju.
Za več podrobnosti o ultrazvočnih homogenizatorjih tkiva kliknite tukaj!

Literatura / Reference