Ултразвучна дезинтеграција: влажење, растварање, дисперговање

Ултразвучни интегратори се широко користе за влажење, распршивање или растварање честица и праха у течности. Ултрасоникатори високих перформанси стварају интензивне силе смицања, које разбијају и разбијају агрегате, агломерате и примарне честице до микроскопске или нано величине. Уједначена обрада честица у пољу акустичне кавитације резултира уском дистрибуцијом честица и равномерном површином честица.

Ултразвучни дезинтегратори и њихова примена

Ултразвучни дезинтегратори испоручују интензивне силе смицања, које стварају потребан утицај на чврсте материје као што су честице, кристали и влакна да би их пореметили и разбили до циљане величине, нпр. микрона или нано-величине. У поређењу са алтернативним методама дезинтеграције, као што су ножеви миксери са високим смицањем, хомогенизатори високог притиска, млинови за перле, микрофлуидизатори итд. ултразвучни дезинтегратори нуде неке велике предности.

Предности ултразвучних дезинтегратора

• Кавитација и смицање високог интензитета
• Униформна обрада честица
• Високе концентрације чврстих материја
• Без млазница / без зачепљења
• Није потребан медијум за млевење (тј. перле).
• линеарна скалабилност
• Лако & безбедан рад
• Лако се чисти
• Време- & енергетски ефикасна

 

Принцип рада ултразвучних дезинтегратора типа сонде заснива се на стварању акустичне кавитације. Преко ултразвучне сонде, ултразвучни таласи високог интензитета се преносе у процесни медијум (тј. течност или каша). Ултразвучни таласи путују кроз течност, тамо где стварају наизменичне циклусе високог и ниског притиска. Током циклуса ниског притиска настају ситни вакуумски мехурићи, такозвани кавитациони мехурићи. Ови кавитациони мехурићи расту током неколико циклуса притиска док не достигну величину, где више не могу да апсорбују енергију. У овом тренутку, кавитациони мехурићи нагло имплодирају и стварају локално екстремне услове као што су веома високе температуре, притисци, екстремне температуре и разлике притиска (због великих брзина грејања/хлађења и флуктуација притиска), микро турбуленција и струјања течности са брзинама до 180м/с. Ти услови испољавају значајне механичке ефекте на честице у медијуму, јер течни токови велике брзине убрзавају честице у медијуму тако да се честице сударају. Сударом између честица, чврста материја (нпр. честице, влакна, ћелије) еродира, разбија се и фрагментира се на комадиће микронске и нано величине.
Високе турбуленције створене ултразвуком повећавају пренос масе између фаза и тиме промовишу растварање прахова или хетерогене хемијске реакције. Ово чини ултразвучне дезинтеграторе пожељним алатом за интензивирање процеса као што су млевење, дисперговање, емулговање и растварање.

Прочитајте више о ултразвучном интензивирању хемијских реакција (сонохемија)!

Примене ултразвучних дезинтегратора

• глодање & Брушење
• деагломерација & дисперзија
• емулговање
• Растварање прахова
• Побољшање преноса масе
• сонохемијске реакције

Ултразвучни дезинтегратори за смањење величине честица

Ултразвучни дезинтегратори се користе за смањење величине честица и дистрибуцију честица, било да то значи стварно уситњавање примарних честица (који се назива млевењем) или ломљење агломерата (који се назива деагломерација / дисперзија).

Ултразвучни дезинтегратори за млевење & Брушење

Ултразвучно генерисана кавитација ствара интензивне силе смицања и тиме повезан међу-партикуларни судар. Чврсте материје у каши делују као медијум за млевење (упоредиво са перлама или перлама у млину за перле/бисере): Убрзавају се кавитационим струјама течности, које лако постижу брзине до 180м/с. Када се честице ударе тако огромном брзином, разбијају се и разбијају на фрагменте микронске и нано величине. Ултразвучни дезинтегратори могу чак разбити примарне честице. Ултразвучни реактори са проточним ћелијама обезбеђују уједначен третман свих честица тако да ултразвучно млевење резултира уском дистрибуцијом величине честица.
Кликните овде да сазнате више о ултразвучном млевењу!

Ултразвучни дезинтегратори за деагломерацију & дисперзија

Параметри ултразвучног процеса могу се веома прецизно контролисати, тако да ултразвучни дезинтегратори могу млети примарне честице када се примењују велике амплитуде и повишен притисак. С друге стране, ултразвучни системи за дезинтеграцију могу да раде и при нижим амплитудама и блажим условима, тако да структура честица и површина остају нетакнути, али се агломерати разбијају и појединачне честице се равномерно распоређују у каши.
Кликните овде да сазнате више о ултразвучној деагломерацији и дисперзији!

Ултразвучни дезинтегратори за емулзификацију

Када се две течности које се не мешају (нпр. вода и уље) соникирају, ултразвучна кавитација омета капљице – производећи веома мале капљице две фазе које се не мешају, које се затим мешају заједно. Како ултразвучни дезинтегратори лако производе капљице нано величине, стабилизоване ултразвучне емулзије показују дугорочну стабилност и јасан провидан изглед.
Кликните овде да прочитате више о ултразвучној нано-емулзификацији!

Ултразвучни дезинтегратори за растварање

Ултразвучни дезинтегратори се користе за растварање праха и таблета у брзој, лакој и безбедној процедури. Ултразвучно генерисана кавитација еродира површину чврстих материја и транспортује еродиране фрагменте у течност стварајући тако хомогени раствор.
У фармацеутској индустрији, растварање таблета је свакодневни задатак, нпр. у аналитичке сврхе. Када су таблете изложене воденом окружењу, таблета се полако раствара у процесу који одузима много времена. Чак и уз употребу уобичајене мешалице или мешалице са оштрицом, потпуно растварање таблета остаје дуготрајно. Ултразвучна кавитација и њене изузетно интензивне силе смицања одвајају честице од таблете и транспортују их у разблаживач, чиме се одржава пренос масе између површине таблете и свежег, незасићеног разблаживача у континуитету. Ово чини ултразвучно растварање изузетно брзим и ефикасним процесом, који помаже да се убрза растварање лека.
Кликните овде да прочитате више о ултразвучном растварању!

Како ради механички дезинтегратор?

Ултразвучни лабораторијски дезинтегратори користе исти механички принцип као индустријски дезинтегратори. Системи за мешање дезинтегратора дезинтегришу агломерате и агрегате, растварају чврсту материју или распршују чврсте честице у течним мешавинама. Ултразвучна дезинтеграција укључује ултразвучну сонду високог интензитета у шаржном резервоару или у реактору са линијским проточним ћелијама. Сонда (сонотрода) ултразвучног дезинтегратора вибрира у течности на веома високој фреквенцији и ствара интензивну ултразвучну кавитацију у течности. Сваки колапс кавитационог мехура резултира снажним силама смицања, које разбијају агломерате, агрегате, па чак и примарне честице. Такође, ултразвучна кавитација производи кавитациони проток велике брзине до 1000 км/х. Кавитациони течни млазници ударају у агломерате честица, пуцају на ћелијске зидове, побољшавају пренос материјала унутар суспензије и распршују чврсте материје по запремини течности. У пољу ултразвучне кавитације, притисци се брзо и више пута мењају између вакуума и до 1000 бара. Ротациони миксер са 4 лопатице миксера би морао да ради на невероватних 300.000 обртаја у минути да би постигао исту фреквенцију наизменичних циклуса притиска. Конвенционални ротациони миксери и миксери ротор-статор не стварају значајну количину кавитације због њиховог ограничења у брзини.

Заинтересовани сте за синтезу наночестица одоздо према горе? – Кликните овде да прочитате више!

Лабораторијски ултразвучни дезинтегратори

Ултразвучни уређаји типа сонде су веома користан алат у свакој лабораторији. Ултразвучна сонда (позната и као сонотрода) је титанијумска шипка једноставне геометрије и лако се чисти која спаја ултразвучне вибрације у течност. Хиелсцхер прави ултразвучне сонде и врхове у широком распону величина. За најчешће распадање чврстих материја у лабораторији, ултразвучне сонде пречника врха од 3, 7, 14 или 22 мм су веома корисне. Доступне су друге величине сонде и ултразвучне сонде прилагођене величине. Типични ултразвучни уређаји за лабораторијску дезинтеграцију се крећу од 100 до 400 вати ултразвучне снаге.

Индустријски ултразвучни дезинтегратори

Индустријски дезинтегратори Хиелсцхер су ултразвучни процесори велике снаге дизајнирани за континуалну дезинтеграцију великих токова суспензије у тешким условима. Ови индустријски системи могу лако да поднесу високе концентрације чврстих материја. Индустријске ултразвучне сонде су опремљене прирубницом која се може монтирати на челичне резервоаре, стаклене реакторе или пластичне контејнере у било којој оријентацији. Додавање притиска у посуду за соникацију или проточну ћелију интензивира акустичну кавитацију, а самим тим и процес соникације. Типична ултразвучна индустријска опрема за дезинтеграцију креће се од 1000 до 16 000 вати ултразвучне снаге по сонотроди.

Индустрије у којима је ултразвучна дезинтеграција широко распрострањена:

• Дисперговање, растварање, мешање чврстих/течних формулација
• материјал наука
• Припрема узорка пре анализе
• Примене нано-честица
• Функционализација честица
• Реакције преноса фазе
• Кристализација / Преципитација
• прерада хране
• Индустрија папира
• Варење биомасе

Како купити прави ултразвучни дезинтегратор?

Хиелсцхер Ултрасоницс је дугогодишњи искусан произвођач ултразвучних дезинтегратора високих перформанси, који се користе за распршивање и разбијање честица или за растварање праха у течностима. Као лидер на тржишту, Хиелсцхер дизајнира, производи и дистрибуира ултразвучне дезинтеграторе и хомогенизаторе од лабораторијских и стоних допуна до пуне индустријске скале.

Помажемо вам да одговорите на следећа питања како бисте пронашли најприкладнији ултразвучни дезинтегратор за вашу примену и потребе:

• Која је ваша циљна апликација?
• Која је типична запремина која се мора обрадити?
• Који су критични фактори процеса?
• Који су стандарди квалитета, који се морају постићи?

Наше добро обучено и искусно особље помоћи ће вам са свим питањима и концепцијом вашег процеса. Хиелсцхер Ултрасоницс нуди детаљне консултације о ултразвучним процесима како би помогли нашим клијентима да пронађу оптимални ултразвучни уређај. Али Хиелсцхерова услуга се овде не завршава, ми обучавамо купце било у њиховим објектима или у нашој лабораторији за ултразвучне процесе и техничком центру да им помогнемо током развоја процеса, оптимизације и повећања.
Hielscher Ultrasonics’ индустријски ултразвучни процесори лако испоручују веома велике амплитуде, које су потребне за разбијање тврдих честица и агломерата или за обраду каша са високом концентрацијом чврсте материје. Хиелсцхер индустријски дезинтегратори могу да раде са амплитудама до 200µм континуирано у раду 24/7. За још веће амплитуде, доступне су прилагођене ултразвучне сонотроде. Додатни додаци као што су трубе за појачавање, проточне ћелије, реактори за соникацију и комплетна подешавања за рециркулацију су лако доступни и омогућавају да конфигуришете свој ултразвучни систем према вашим захтевима процеса.

Софистицирани ултразвучни дезинтегратори и растварачи

Хиелсцхер Ултрасоницс се фокусира на дезинтеграторе високих перформанси са највећом једноставношћу за употребу и најсавременијим техничким напретком. То значи да се стандарди Хиелсцхер лабораторијских дезинтегратора све више прилагођавају интелигенцији индустријских машина. Корисник може да контролише Хиелсцхерове дигиталне ултрасоникаторе преко даљинског управљача претраживача. Софтвер за аутоматско снимање података уписује све важне ултразвучне параметре као што су нето снага, укупна снага, амплитуда, температура, притисак, време и датум као ЦСВ фајл на уграђеној СД картици. Штавише, ултразвучни дезинтегратор се може програмирати на аутоматско искључивање након одређеног времена или одређеног уноса енергије или програмирати пулсирајуће режиме соникације. Прикључни сензори температуре и притиска омогућавају пажљиво праћење услова узорка. Пошто је контрола температуре материјала осетљивих на топлоту кључни фактор за квалитет резултата процеса, Хиелсцхер нуди различита решења за одржавање температуре процеса у циљаном температурном опсегу.
Софистициране функције Хиелсцхер ултрасоникатора обезбеђују највишу контролу процеса, поуздане и поновљиве резултате соникације, једноставност за коришћење и радну удобност.
Hielscher Ultrasonics’ индустријски ултразвучни процесори могу да испоруче веома велике амплитуде. Амплитуде до 200 µм могу се лако радити у континуитету у раду 24/7. За још веће амплитуде, доступне су прилагођене ултразвучне сонотроде. Способност покретања тако великих амплитуда омогућава нашим купцима да ефикасно меле примарне честице до нано-величине. Робусност Хиелсцхерове ултразвучне опреме омогућава 24/7 рад у тешким условима иу захтевним окружењима.
Прочитајте више о ултразвучном растварању и растварачима!

квалитета – Произведено у Немачкој

Као породично предузеће које је у породичном власништву, Хиелсцхер се поноси високим квалитетом својих ултразвучних процесора. Сви ултрасоникатори су дизајнирани, произведени и тестирани у нашем седишту у Телтову близу Берлина, Немачка. Робусност Хиелсцхерове ултразвучне опреме омогућава 24/7 рад у тешким условима иу захтевним окружењима.

Хиелсцхер ултразвучне дезинтеграторе можете купити у свим различитим величинама, а распон цена нуди приступачан ултразвучни апарат који одговара вашем буџету. Од дезинтеграције честица у малим лабораторијским бочицама до континуираног распадања суспензије у индустријској производњи, Хиелсцхер Ултрасоницс има одговарајући дезинтегратор за вас! Молимо Вас да нас контактирате – драго нам је да вам препоручимо најпогоднији ултрасоникатор!
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: