Sonikator – Hielscher Ultrasonics | Od laboratorijskega do industrijskega merila
Naši digitalni sonikatorji s sondo pokrivajo laboratorijsko delo, pilotno merilo in proizvodnjo v polnem merilu, zato lahko zanesljivo prenesete amplitudo, energijo na prostorninsko enoto in čas obdelave. Spremljanje v realnem času in samodejno beleženje podatkov dokumentirata vsako obdelavo za GLP, GMP in skrbni pregled vlagateljev. Modularna dodatna oprema omogoča prehod z odprtih čaš na zaprte pretočne celice, reaktorje z nadzorovano temperaturo in proizvodne sklope na nosilnih okvirjih za obdelavo v toku, ko se zmogljivost obdelave povečuje. Z odzivnimi inženirji za aplikacije in servisom po vsem svetu Hielscher omogoča preprosto validacijo, optimizacijo in povečanje merila ultrazvočne obdelave. Ste pripravljeni izbrati pravi sonikator za svoj proces? Tukaj smo, da vam pomagamo.
Sonikatorji Hielscher: moč za vse prostornine in procese
Naši sonikatorji s sondo pokrivajo celoten razpon od praktičnega laboratorijskega dela do industrijske obdelave velikih količin. Razredi moči segajo od kompaktnih namiznih naprav do večkilovatnih reaktorjev za obdelavo v toku, zato lahko začnete z majhnimi razvojnimi šaržami in povečate merilo do neprekinjene proizvodnje na podlagi validiranih parametrov.
Sonikator UP400St (400 vatov)
Sonikator Hielscher UP400St
Laboratorijska sonikacija in razvoj procesov
Kompakten in robusten sonikator UP400St zagotavlja zanesljivo ultrazvočno moč, ko jo potrebujete v čašah, pri majhnih šaržah in pri pretočnih preizkusih v pilotnem merilu. Prostornine šarž dosegajo do približno 8 litrov (2 galoni), s pretočnimi celicami pa lahko obdelate večje prostornine na uro, zato je praktičen povezovalni člen med razvojem procesov in majhnimi proizvodnimi serijami. Tipične uporabe vključujejo: ekstrakcijo iz rastlin, formuliranje izdelkov in zmanjševanje velikosti delcev. Digitalno upravljanje prek zaslona na dotik, integrirano beleženje podatkov na kartico SD, daljinsko upravljanje prek brskalnika, spremljanje temperature in izmenljive sonotrode podpirajo razvoj metod, dokumentiranje in nemoten prehod iz raziskav in razvoja v majhne proizvodne serije.
Sonikator UIP1000hdT (1000 vatov)
Sonikator Hielscher UIP1000hdT
Optimizacija procesov in proizvodnja
UIP1000hdT je popoln sonikator za razvoj in optimizacijo procesov ter obdelavo srednje velikih šarž ali obdelavo v neprekinjenem toku. Visoko ultrazvočno moč vnaša v pretočne celice, v katerih je mogoče vzpostaviti nadtlak, ali v odprte posode za emulgiranje, dispergiranje, ekstrakcijo in sonokemijske reakcije ter zapolnjuje vrzel med majhnimi laboratorijskimi sistemi in večkilovatnimi proizvodnimi linijami. Vzporedno povezovanje naprav po potrebi poveča zmogljivost obdelave. Popolnoma digitalna zasnova z upravljanjem prek zaslona na dotik, beleženjem podatkov na kartico SD, daljinskim upravljanjem prek povezave Ethernet, spremljanjem temperature in tlaka ter širokim naborom sonotrod omogoča sistematične raziskave parametrov in nemoten prehod od prvih sonikacijskih obdelav do validirane proizvodnje.
Sonikator UIP16000hdT (16.000 vatov)
Sonikator Hielscher UIP16000hdT
Visokozmogljiva sonikacija
Visokozmogljivi UIP16000hdT je industrijski sonikator za homogenizacijo, deaglomeracijo, ekstrakcijo in mešanje z visokim strigom v toku v velikem merilu v zahtevnih proizvodnih okoljih. Izjemno veliko ultrazvočno moč sklaplja s tekočino v pretočnih celicah, v katerih je mogoče vzpostaviti nadtlak, in procesnih linijah na nosilnih okvirjih, zato je popoln sonikator za zmogljivost obdelave v polnem merilu. 16 kilovatov neprekinjene ultrazvočne moči omogoča velike pretoke. Več enot UIP16000hdT je mogoče povezati vzporedno ali zaporedno za doseganje zelo visokih ciljnih zmogljivosti. Robustna konstrukcija za zahtevno uporabo je primerna za delovanje 24/7 z abrazivnimi suspenzijami, viskoznimi vhodnimi materiali ali reaktivnimi kemičnimi sistemi. Preprosto upravljanje, napredno beleženje podatkov, različni vmesniki za daljinsko upravljanje ter spremljanje temperature in tlaka v realnem času zagotavljajo ekipam za obratovanje sledljivost in nadzor, potrebna za proizvodnjo, ki jo urejajo predpisi.
| Lastnost | Sonikatorji s sondo | Sonikatorji z ultrazvočno kopeljo | Običajne tehnike homogenizacije |
|---|---|---|---|
| Prenos energije | Neposreden in zelo učinkovit, saj je sonda v neposrednem stiku z vzorcem. | Posreden in manj učinkovit, saj je energija neenakomerno razpršena po celotni kopeli. | Mehansko gnan, kar pogosto povzroči manjšo učinkovitost prenosa energije. |
| Natančnost | Zelo natančno in posamično nastavljivo, kar omogoča ciljno dovajanje energije. | Manj natančno, z energijo, porazdeljeno po celotni kopeli. | Zmerna natančnost, odvisna od mehanske zasnove. |
| Prilagodljivost glede velikosti vzorcev | Učinkovito za majhne do srednje velike prostornine; mogoče je prilagoditi različnim velikostim vzorcev. | Najprimernejše za večje prostornine ali več majhnih vzorcev hkrati. | Se razlikuje; pogosto jo omejujeta velikost in vrsta homogenizatorja. |
| Čas obdelave | Krajši časi obdelave zaradi učinkovitega prenosa energije. | Daljši časi obdelave zaradi razpršenega dovajanja energije. | Se razlikuje; lahko je daljši zaradi manj učinkovitega dovajanja energije. |
| Nadzor temperature | Lahko pride do lokalnega segrevanja; pogosto je potrebno zunanje hlajenje. | Boljše za temperaturno občutljive aplikacije, saj lahko kopel absorbira toploto. | Zmeren nadzor, pogosto je potrebno zunanje uravnavanje temperature. |
| Možnost povečanja merila | Merilo je mogoče povečevati povsem linearno, kar izjemno olajša prehod od preverjanja izvedljivosti do industrijske proizvodnje. | Merilo je težko povečati zaradi neenakomerne sonikacije in omejitev velikosti kopeli. | Merila ni mogoče zlahka povečati zaradi težav pri ohranjanju enakih procesnih parametrov (npr. tlaka, strižne sile) v različnih merilih, kar povzroča variabilnost končnega izdelka. |
| Stroški | Višji začetni stroški, vendar večja učinkovitost pri specializiranih nalogah. | Na splošno nižji začetni stroški, vendar manjša učinkovitost. | Se razlikujejo glede na opremo in uporabo. |
Reaktorji s pretočno celico za sonikatorje
Za industrijo in laboratorije, ki potrebujejo neprekinjeno ultrazvočno obdelavo, Hielscher Ultrasonics ponuja napredne reaktorje s pretočno celico, združljive z njihovimi zmogljivimi sonikatorji s sondo, vključno z UP400St (400 vatov), UIP1000hdT (1000 vatov) in UIP16000hdT (16kW).
Zasnovani za sonikacijo v toku
Reaktorji s pretočno celico so zasnovani za učinkovito sonikacijo v toku, pri kateri se tekočine obdelujejo med prehodom skozi reaktorsko komoro. Ta konfiguracija je idealna za procese, ki jim koristijo dosledni, ponovljivi rezultati v daljših obdobjih, kot so emulgiranje, zmanjševanje velikosti delcev ali razgradnja celic. Pretočne celice zagotavljajo odlično rešitev za uporabnike, ki morajo povečati merilo s šaržne obdelave na neprekinjeno proizvodnjo z visoko zmogljivostjo obdelave.
Ključne prednosti
Ena ključnih prednosti reaktorjev s pretočno celico Hielscher je možnost vzpostavitve nadtlaka, kar znatno okrepi kavitacijske učinke, nastale med sonikacijo. Ko je tekočina izpostavljena ultrazvočnim valovom, pride do kavitacije – ta vključuje nastanek, rast in implozijo mehurčkov, pri čemer se sprošča intenzivna energija, ki razbija delce ali razgrajuje celice. Vzpostavitev nadtlaka v pretočni celici okrepi te kavitacijske sile, kar omogoča še učinkovitejšo sonikacijo. Pri UP400St, UIP1000hdT in UIP16000hdT je ta možnost vzpostavitve nadtlaka ključna za največji možni prenos energije in doseganje vrhunske učinkovitosti procesa, zlasti pri zahtevnih aplikacijah, kot so proizvodnja nanoemulzij in disperzij ter ekstrakcija dragocenih spojin.
Optimizacija procesov
Sonikacija v toku z uporabo reaktorjev s pretočno celico je tehnika optimizacije procesov, ki ponuja številne prednosti za visokozmogljive aplikacije in industrijsko proizvodnjo. V primerjavi s tradicionalno šaržno obdelavo sonikacija v toku zagotavlja neprekinjen tok materiala, kar omogoča natančen nadzor parametrov sonikacije in boljše možnosti povečanja merila. Z odpravljanjem variabilnosti med šaržami sonikacija v toku izboljša enotnost izdelkov, zato je idealna rešitev za industrijske panoge, ki dajejo prednost visokokakovostnim, ponovljivim rezultatom. Poleg tega sonikatorji Hielscher pri uporabi z reaktorji s pretočno celico omogočajo znatne prihranke časa, dela in energije, s čimer izboljšajo skupno učinkovitost procesa in zmanjšajo obratovalne stroške. Podjetjem, ki se ukvarjajo s proizvodnjo ali raziskavami v velikem merilu, sonikacija v toku ponuja pot do večje produktivnosti, krajših zastojev in vrhunskih rezultatov pri izdelkih.
Ne glede na to, ali delate v raziskovalnem laboratoriju ali velikem industrijskem obratu, sonikatorji s sondo ponujajo vsestransko in učinkovito rešitev za širok nabor aplikacij.
- visoka učinkovitost
- najsodobnejša tehnologija
- zanesljivost in robustnost
- nastavljiv, natančen nadzor procesa
- šaržna obdelava in obdelava v toku
- za katero koli prostornino
- inteligentna programska oprema
- pametne funkcije (npr. možnost programiranja, beleženje podatkov, daljinsko upravljanje)
- preprosto in varno upravljanje
- malo vzdrževanja
- CIP (čiščenje na mestu)
Načrtovanje, proizvodnja in svetovanje – kakovost iz Nemčije
Ultrazvočne naprave Hielscher so znane po najvišjih standardih kakovosti in zasnove. Robustnost in preprosto upravljanje omogočata nemoteno vključitev naših ultrazvočnih naprav v industrijske obrate. Ultrazvočne naprave Hielscher zlahka obvladujejo težke razmere in zahtevna okolja.
Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO in daje poseben poudarek visokozmogljivim ultrazvočnim napravam z najsodobnejšo tehnologijo in prijaznostjo do uporabnika. Seveda so ultrazvočne naprave Hielscher skladne s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.
Spodnja tabela prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav:
| Prostornina šarže | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 0,5 do 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | večji | sklop naprav UIP16000 |
Pogosta vprašanja
Kaj je sonikator?
Sonikator je naprava, ki uporablja močnostni ultrazvok za vzbujanje gibanja delcev v vzorcu, običajno v tekočini. Ta visokointenzivna ultrazvočna energija povzroča hitre spremembe tlaka, ki vodijo do nastanka in implozije majhnih mehurčkov, kar je proces, imenovan kavitacija. Nastale mehanske sile lahko razgrajujejo celice, dispergirajo materiale ali homogenizirajo zmesi, zato so sonikatorji uporabni na področjih, kot so biologija, kemija in znanost o materialih, za naloge, kot so razgradnja celic, mešanje, ekstrakcija in emulgiranje. Sonikatorji s sondo so zato dobro uveljavljena tehnika homogenizacije, ekstrakcije in mokrega mletja v laboratorijskem in industrijskem merilu.
Zakaj naj uporabljam sonikator?
Sonikator uporabite, ko potrebujete hitro, enakomerno dovajanje energije za razgradnjo celic, homogenizacijo vzorcev in mešanje tekočin s trdnimi snovmi. Nadzorovani ultrazvočni valovi pospešujejo procese od lize celic do dispergiranja nanodelcev in emulgiranja. Ob ustreznem hlajenju sonikacija ostaja metoda z majhnim segrevanjem, ki pomaga ohranjati temperaturno občutljive materiale, zato je dragocena v laboratorijih in proizvodnji.
Sonikatorji Hielscher v raziskavah in znanosti
Spodaj najdete izbor znanstvenih člankov, ki obravnavajo sonikatorje Hielscher s sondo pri šaržnem delovanju in delovanju v toku. Članki pokrivajo področja od ultrazvočne ekstrakcije prek dispergiranja do elektrokemije. Če iščete določeno aplikacijo in povezane znanstvene reference, se obrnite na nas.
- FactSheet UP400St – 400 Watts Powerful Probe-Type Sonicator
- FactSheet UIP1000hdT – 1000 Watts Powerful Sonicator for Bench-top and Industry
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- 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.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Effects of Ultrasound Technology on the Qualitative Properties of Italian Extra Virgin Olive Oil. Foods. 2021 Nov 22;10(11):2884.