Homogjenizues ultrasonikë për përpunim laboratorik, pilot dhe industrial

Homogjenizuesit ultrasonikë janë mjete të fuqishme për përzierjen dhe homogjenizimin e suspensioneve të ngurtë–lëng dhe lëng–lëng. Homogjenizimi ultrasonik është një proces mekanik për zvogëlimin e grimcave në një lëng, në mënyrë që ato të bëhen njëtrajtësisht të vogla dhe të shpërndahen në mënyrë të barabartë. Hielscher ofron homogjenizues ultrasonikë të fuqishëm për përdorim në shkallë laboratorike dhe prodhimi.

Homogjenizues ultrasonikë për përzierje, dispergim, emulsifikim dhe zvogëlim të madhësisë së grimcave në mënyrë të besueshme

Homogjenizuesit ultrasonikë Hielscher sigurojnë kavitacion të fuqishëm dhe të kontrollueshëm për prodhimin e përzierjeve uniforme, dispersioneve të imëta, emulsioneve të qëndrueshme, nanoemulsioneve, lizateve qelizore dhe për zvogëlimin e madhësisë së grimcave. Nga mostrat e vogla laboratorike deri te prodhimi i vazhdueshëm industrial, sonikatorët Hielscher sigurojnë rezultate të riprodhueshme homogjenizimi për kërkimin shkencor, zhvillimin e produkteve dhe prodhimin.
Pavarësisht nëse ju duhet të përpunoni mililitra në laborator, të optimizoni një formulim në shkallë pilot apo të kryeni prodhim në linjë me kapacitet të lartë përpunimi, Hielscher ofron homogjenizues ultrasonikë me kontroll të saktë të amplitudës, kohës, temperaturës, presionit dhe energjisë së futur. Kjo e bën homogjenizimin ultrasonik një alternativë të shkallëzueshme, të përsëritshme dhe efikase ndaj përzierësve rotor–stator, mullinjve me rruaza dhe homogjenizuesve me presion të lartë.

Pse duhet të zgjidhni një homogjenizues ultrasonik:

• Homogjenizim i fuqishëm: Krijoni dispersione të imëta, emulsione, nanoemulsione dhe suspensione uniforme.
• Kontroll i saktë i procesit: Rregulloni amplitudën, fuqinë, kohën, temperaturën dhe presionin për rezultate të riprodhueshme.
• Nga shkalla laboratorike në atë industriale: Përpunoni mostra të vogla, sasi të mëdha në seri ose rrjedha të vazhdueshme.
• Përpunon materiale kërkuese: I përshtatshëm për grimca gërryese, suspensione me përmbajtje të lartë lëndësh të ngurta, materiale fibroze, lëngje viskoze dhe formulime komplekse.
• Funksionim në seri dhe në linjë: Përdorni enë të hapura, gota laboratorike, reaktorë ose qeliza me rrjedhje.
• Projektim me nevojë të ulët për mirëmbajtje: Gjeometritë e thjeshta të sonotrodës dhe të qelizës së rrjedhjes pakësojnë punën e nevojshme për pastrim dhe konsumimin.
• I ndërtuar për funksionim 24/7: Sistemet ultrasonike industriale janë projektuar për përpunim të vazhdueshëm në kushte të rënda pune.

Zbatimet dhe ndikimi i homogjenizuesve ultrasonikë

Homogjenizuesit ultrasonikë janë përzierës të fuqishëm dhe të besueshëm, të cilët përdoren në laborator dhe industri për zbatime të shumta.
Një homogjenizues ultrasonik mund të përdoret për zbatime të ndryshme, duke përfshirë:

• Homogjenizimi: Homogjenizuesit ultrasonikë mund të homogjenizojnë mostra për të krijuar përzierje uniforme dhe të njëtrajtshme.
• Dispergimi: Homogjenizuesit ultrasonikë mund të përdoren për të disperguar grimca të ngurta në lëngje për të krijuar suspensione të qëndrueshme. Trajtimi me ultratinguj është jashtëzakonisht efikas për krijimin e nanodispersioneve.
• Emulsifikimi: Homogjenizuesit ultrasonikë mund të përdoren për të krijuar emulsione dhe nanoemulsione të qëndrueshme duke copëzuar dhe disperguar lëngje që nuk përzihen me njëri-tjetrin, si vaji dhe uji.
• Shpërbërja e qelizave: Homogjenizuesit ultrasonikë mund të çajnë qelizat për të nxjerrë përbërës brendaqelizorë si proteinat, acidet nukleike, enzimat dhe metabolitët.
• Degazimi: Homogjenizuesit ultrasonikë mund të përdoren për të larguar gazrat e tretura nga lëngjet, për shembull për degazimin e tretësve për HPLC ose të lëngjeve ftohëse.
• Reaksionet kimike të asistuara nga ultratingujt: Homogjenizuesit ultrasonikë mund të përdoren gjithashtu për reaksione kimike të asistuara nga sonikimi, si sinteza sonokimike, kataliza ose degradimi.

 
Në përgjithësi, homogjenizuesit ultrasonikë janë një mjet i gjithanshëm që mund të përdoret për një gamë të gjerë zbatimesh në kërkim, zhvillim dhe procese industriale.

Ultratinguj me fuqi të lartë për zvogëlimin e madhësisë së grimcave:

Kur homogjenizuesit ultrasonikë përdoren për zbatime si përzierja, dispergimi dhe emulsifikimi, synimi është të zvogëlohet madhësia e grimcave ose pikëzave të vogla në një lëng ose suspension të dendur për të përmirësuar njëtrajtshmërinë dhe qëndrueshmërinë e përzierjes. Këto grimca (faza e disperguar) mund të jenë të ngurta ose të lëngshme. Zvogëlimi i diametrit mesatar të grimcave rrit numrin e grimcave individuale. Kjo çon në zvogëlimin e largësisë mesatare ndërmjet grimcave dhe rrit sipërfaqen e tyre. Grafiku tregon lidhjen ndërmjet diametrit të grimcave individuale dhe sipërfaqes së përgjithshme. Sipërfaqja dhe largësia mesatare ndërmjet grimcave mund të ndikojnë në reologjinë e një lëngu.

Nëse ka një ndryshim në dendësinë relative ndërmjet grimcave dhe lëngut, homogjeniteti i përzierjes mund të ndikojë në qëndrueshmërinë e dispersionit. Nëse madhësia është e ngjashme për shumicën e grimcave, prirja për t’u aglomeruar gjatë sedimentimit ose ngritjes zvogëlohet, sepse grimcat e ngjashme kanë shpejtësi të ngjashme ngritjeje ose sedimentimi.
 

Dispersionet ultrasonike tregojnë një shpërndarje të njëtrajtshme të madhësisë së grimcave, me grimca të zvogëluara në mënyrë homogjene. Kurbat tregojnë shpërndarjen e grimcave të silicës përpara trajtimit me ultratinguj (kurba e gjelbër) dhe pas dispergimit ultrasonik (kurba e kuqe).

Homogjenizuesit ultrasonikë kundrejt homogjenizuesve me presion të lartë

Homogjenizuesit me presion të lartë e detyrojnë lëngun të kalojë përmes një valvule homogjenizuese nën presion shumë të lartë. Kjo mund të funksionojë mirë për grimca të buta ose pikëza, siç janë globulat e yndyrës në qumësht. Megjithatë, faqja aktuale vëren se homogjenizuesit me presion të lartë mund të kenë kufizime gjatë përpunimit të materialeve të forta, abrazive, fibroze ose fijezore, sepse shpejtësitë e larta të lëngut dhe vrimat e vogla të valvulave shkaktojnë konsumim dhe shkurtojnë jetëgjatësinë e pompës ose të valvulës.
Homogjenizuesit ultrasonikë funksionojnë ndryshe. Në vend që ta detyrojnë materialin të kalojë përmes një vrime të vogël valvule, ata transmetojnë energji mekanike në lëng përmes një sonotrode që vibron. Kjo krijon kavitacion drejtpërdrejt në mjedisin e procesit.
Përparësitë e homogjenizuesve ultrasonikë

• Pa vrima të vogla valvulash që mund të bllokohen lehtë
• Të përshtatshëm për materiale abrazive dhe fibroze
• Rregullim i lehtë i intensitetit të procesit
• Mundësi përpunimi me tufa dhe të vazhdueshëm
• Numër i vogël pjesësh në kontakt me lëngun dhe pjesësh të lëvizshme
• Deaglomerim efikas i grimcave dhe zvogëlim i madhësisë së pikëzave
• Aftësi e lartë për kalimin nga provat laboratorike në shkallë prodhimi

Homogjenizues ultrasonikë për shkallë laboratorike, pilot dhe industriale

Hielscher ofron homogjenizues ultrasonikë për shumë vëllime dhe kapacitete përpunimi. Homogjenizuesit ultrasonikë laboratorikë përdoren për përgatitjen e mostrave të vogla, testimin e formulimeve, përpunimin e mostrave biologjike dhe kërkimin e zhvillimin. Pajisjet ultrasonike pilot dhe industriale përdoren për zhvillimin e proceseve, kalimin në shkallë më të madhe, prodhimin dhe përpunimin e vazhdueshëm në linjë.
Faqja aktuale jep një interval të gjerë shkallësh përpunimi: homogjenizuesit ultrasonikë laboratorikë mund të përpunojnë vëllime nga afërsisht 1,5 mL deri në 5 L, ndërsa homogjenizuesit ultrasonikë industrialë mund të përpunojnë tufa nga afërsisht 0,5 deri në 2000 L ose prurje nga 0,1 L deri në 20 m³ në orë.

Zgjedhja e homogjenizuesit të duhur ultrasonik

Homogjenizuesi më i mirë ultrasonik varet nga objektivi i procesit dhe vetitë e materialit. Për një rekomandim të besueshëm të pajisjes, merrni parasysh parametrat e mëposhtëm:

• Vëllimi i mostrës ose i serisë
• Prurja e vazhdueshme
• Viskoziteti i lëngut
• Përmbajtja e lëndëve të ngurta
• Fortësia e grimcave
• Madhësia fillestare e grimcave ose e pikëzave
• Madhësia e synuar e grimcave ose e pikëzave
• Ndjeshmëria ndaj temperaturës
• Koha e nevojshme e përpunimit
• Nevoja për ftohje ose kontroll të presionit
• Funksionimi me seri, me riqarkullim ose në linjë me një kalim të vetëm
• Kërkesat për pastrim dhe përputhshmëri të materialeve

Bazuar në këta parametra të procesit, mund të rekomandojmë një homogjenizues ultrasonik, sonotrodë, përforcues amplitude, qelizë rrjedhjeje dhe konfigurim ftohjeje të përshtatshëm.

Pse të blini një homogjenizues ultrasonik Hielscher?

Homogjenizuesit ultrasonikë Hielscher janë projektuar për kavitacion të besueshëm, kontroll të riprodhueshëm të procesit dhe jetëgjatësi të madhe shërbimi. Sistemet janë projektuar për përdorim në laboratorë, impiante pilot dhe mjedise industriale.
Faqja ekzistuese deklaron se pajisjet ultrasonike Hielscher kanë amplitudë të kontrolluar, që do të thotë se amplituda e zgjedhur ruhet në kushtet e funksionimit. Ajo thekson gjithashtu se parametrat identikë të sonikimit mbështesin rezultate të qëndrueshme dhe të riprodhueshme, gjë që është e rëndësishme për cilësinë e produktit dhe kalimin në shkallë më të madhe.
Përparësitë e sonikatorëve Hielscher:

• Procesorë ultrasonikë me performancë të lartë, nga shkalla laboratorike në atë industriale
• Kontroll i saktë i amplitudës
• Fuqi, kohë, temperaturë dhe presion të rregullueshëm
• Përpunim me seri dhe në linjë
• Sonotroda dhe qeliza rrjedhjeje të qëndrueshme
• Pak pjesë në kontakt me lëngun dhe pastrim i lehtë
• Të përshtatshëm për materiale gërryese, fibroze dhe me përmbajtje të lartë të lëndëve të ngurta
• Sisteme industriale për funksionim 24/7
• Konsulencë për procesin dhe mbështetje për aplikimin
• Cilësi gjermane e projektimit dhe prodhimit

Tabela më poshtë paraqet rekomandime të përgjithshme për pajisjet në varësi të vëllimit të serisë ose prurjes që do të përpunohet. Klikoni mbi modelin e sonikatorit për të marrë më shumë informacion për secilin homogjenizues ultrasonik.

Homogjenizues ultrasonikë për inde

Përveç përgatitjes së dispersioneve dhe emulsioneve, homogjenizuesit ultrasonikë kanë përdorim të konsoliduar në bioteknologji, biologjinë qelizore dhe molekulare dhe shkencat e jetës për lizën dhe fraksionimin e qelizave, shpërbërjen e indeve, ekstraktimin e përbërjeve brendaqelizore, si dhe fragmentimin me prerje të ADN-së, ARN-së dhe kromatinës. Homogjenizuesit ultrasonikë janë të disponueshëm për përgatitjen e mostrave me vëllime shumë të vogla (0,1mL) deri në vëllime shumë të mëdha për procese industriale (p.sh. ekstraktimi i përbërjeve bioaktive për prodhimin e suplementeve).
Për të shpërbërë indet me një homogjenizues ultrasonik, përdoret një tretësirë tampon izotonike për të ndaluar dëmtimin osmotik. Homogjenizuesit ultrasonikë Hielscher janë të pajisur me një sensor temperature dhe një funksion rregullimi për kontrollin e temperaturës, të cilët mundësojnë mbajtjen e mostrave brenda një intervali temperature të kontrolluar mirë.
Për më shumë hollësi mbi homogjenizuesit ultrasonikë për inde, klikoni këtu!

Literatura / Referencat

1000hd
• Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment; Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
• Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
• Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
• 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.
• Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.