Ултрасоникатори и сонде за обраду течности
Хиелсцхер ултрасоницатори се користе за лабораторијске узорке, пилотску обраду или производњу у пуном обиму. Ово укључује ултразвучне процесоре и сонде за ултразвучну обраду било које запремине течности, од неколико микролитара до стотина кубних метара на сат. Хиелсцхер Ултрасоницс снабдева соникаторе високих перформанси и сродну ултразвучну опрему високог интензитета за истраживање и индустрију.
Захтеви за третирање течности ултразвучном кавитацијом долазе у више величина: узорци ткива у малим бочицама, узорци конзервираних боја, шарже реактора или континуирани проток материјала. Хиелсцхер нуди ултразвучне уређаје за било коју запремину течности. На пример, УП100Х је компактни ручни соникатор типа сонде до 500 мЛ. Снажни ултрасоникатори од 400 вати УП400Ст је снажан лабораторијски хомогенизатор за до 2000мЛ. А са индустријским разредом УИП1000хдТ, нудимо моћан ултразвучни миксер типа сонде за развој апликација и производњу малих размера. За веће производне циљеве, Хиелсцхер нуди соникаторе од 4000 вати, 6000 вати, 10кВ и 16кВ. У табели испод су наведени сви стандардни лабораторијски и индустријски ултразвучни уређаји.
Лабораторијски ултразвучни хомогенизатори
| ВиалТвеетер на УП200Ст | 200В | 26кХз | ултразвучна обрада малих бочица, нпр. Еппендорф 1,5 мЛ |
| УП50Х | 50В | 30кХз | ручни или самостојећи лабораторијски хомогенизатор |
| УП100Х | 100В | 30кХз | ручни или самостојећи лабораторијски хомогенизатор |
| УП200Хт | 200В | 26кХз | ручни или самостојећи лабораторијски хомогенизатор |
| УП200Ст | 200В | 26кХз | самостојећи лабораторијски хомогенизатор |
| УП400Ст | 400В | 24кХз | самостојећи лабораторијски хомогенизатор |
| СоноСтеп | 200В | 26кХз | комбиновање лабораторијског реактора, ултразвук, пумпа, мешалица и посуда |
| ГДмини2 | 200В | 26кХз | проточна ћелија без контаминације |
| цупхорн | 200В | 26кХз | интензивна ултразвучна купка за бочице и чаше |
| УИП400МТП | 400В | 24кХз | ултразвучни систем за плоче са више бунара / микротитарске плоче |
| сито тресач | 200В | 26кХз | моћна ултразвучна сита |
индустријски ултрасоникатори
| УИП500хдТ | 0.5кВ | 20кХз | индустријски ултразвучни хомогенизатор |
| УИП1000хдТ | 1.0кВ | 20кХз | индустријски ултразвучни хомогенизатор |
| УИП1500хдТ | 1.5кВ | 20кХз | индустријски ултразвучни хомогенизатор |
| УИП2000хдТ | 2.0кВ | 20кХз | индустријски ултразвучни хомогенизатор |
| УИП4000хдТ | 4.0кВ | 20кХз | индустријски ултразвучни хомогенизатор |
| УИП6000хдТ | 6.0кВ | 20кХз | индустријски ултразвучни хомогенизатор |
| УИП10000 | 10.0кВ | 18кХз | индустријски ултразвучни хомогенизатор |
| УИП16000 | 16.0кВ | 18кХз | индустријски ултразвучни хомогенизатор |
Ултразвучни процеси и примене
Ултразвучно мешање
Док мешалице за резервоаре могу мешати течности које се лако мешају сличног вискозитета, течности различитог вискозитета или вискозније течности могу захтевати високо механичко смицање за брзо и потпуно мешање. Наши ултразвучни уређаји могу лако мешати две или више течности у линији. За ово би се течности комбиновале непосредно пре реактора ултразвучних проточних ћелија. Прочитајте више о мешању!
ултразвучно хомогенизовање
Хиелсцхер ултразвучни хомогенизатори су веома ефикасни у постизању мале и униформне глобуле или величине честица приликом обраде формулација праха/течности или течности/течности. Високе хидрауличне силе смицања које генерише ултразвук разбија агломерате, капљице и ћелијско ткиво на мање фрагменте и производи уједначен производ фине величине. Наш асортиман хомогенизатора покрива било коју запремину обраде, од лабораторијских бочица до величине масовне производње. Прочитајте више о хомогенизацији!
Ултразвучна деагломерација
Хиелсцхер ултразвучни хомогенизатори разбијају агломерате праха у течностима које конвенционалне мешалице и миксери са високим смицањем не могу да разбију. Високо кавитационо смицање диспергује и хомогенизује агломериране честице што резултира већом специфичном површином. Хиелсцхер ултразвучни хомогенизатори се лако могу интегрисати у линији или у серији. Прочитајте више о деагломерацији!
ултразвучно дисперговање
За скоро сваки производ је важно да се честице одвоје од осталих честица како би се повећала површина честица и постигла уједначена дистрибуција. Чак и дисперзије се лако могу постићи ултразвучном обрадом. Хиелсцхер ултрасоникатори се широко користе за производњу финих дисперзија у микронском и нано опсегу. Прочитајте више о дисперзији!
ултразвучно емулговање
Приликом мешања течности које се не мешају у емулзију, величина и дистрибуција капљица су кључни фактор за стабилност емулзије. Ултразвук може створити капљице врло фине величине и уске дистрибуције величине. У већини случајева, наши ултразвучни миксери могу постићи субмикронске капљице када припремају емулзије у серији или у линији. За разлику од хомогенизатора високог притиска, високо смицање које производе наши ултразвучни уређаји ће емулговати чак и течности високог вискозитета, као што су тешка лож уља (ХФО). Неке формулације могу захтевати додавање емулгатора или стабилизатора. У овом случају ултрасоникатори помажу да се емулгатор уједначи. Прочитајте више о емулговању!
ултразвучно растварање
Ултразвучни хомогенизатори су ефикасно и поуздано средство за солубилизацију различитих материјала, као што су со, шећери, сирупи, смоле и полимери. Млазеви течности велике брзине створени ултразвучном кавитацијом повећавају пренос масе на граничним слојевима. Ово резултира бржим и потпунијим растварањем и испирањем честица или течности високог вискозитета. Прочитајте више о ултразвучном растварању!
Ултразвучно смањење величине честица
Хиелсцхер ултразвучни процесори могу разбити агломерате, агрегате и примарне честице различитих материјала, као што су пигменти, метални оксиди или кристали. Ултразвук може постићи веома уједначену и уску дистрибуцију величине честица са мало или без варијација између серија. Ултразвучно млевење је најефикасније у опсегу испод 500 микрона до суб-микрона и опсегу нано-величина. Наши ултразвучни реактори могу да поднесу велика оптерећења чврстих материја и висок вискозитет суспензије. Коначна величина честица зависиће од тврдоће производа. Прочитајте више о смањењу величине честица!
Више ултразвучних процеса
Ултразвучно чишћење површина од честица
Површина честица праха је кључни фактор за интеракцију са околном течношћу. На таквим границама чврсте/течне фазе се одвија растварање, хемијске реакције или каталитичка активност. Ултразвучна хомогенизација повећава изложеност површине честица течној фази равномерном деагломерацијом и смањењем величине честица. Током каталитичких и хемијских реакција, површина честица може бити блокирана таложењем остатака, формирањем граничног слоја, оксидним слојевима и запрљањем. Ултразвучна кавитација изазива велике брзине млазница течности, високог хидрауличког смицања и судара између честица што доводи до чишћења површине честица. Хиелсцхер ултразвучни уређаји се могу користити у серији или у линији за уклањање контаминације од честица у течностима.
ултразвучна агитација
Ултразвучно мешање и мешање резервоара захтева поуздану опрему, посебно за повећање вискозитета и запремине. Конвенционалне резервоарске мешалице као што су мешалице са лопатицама или ротор-статорске мешалице су ограничене различитим факторима, укључујући вискозитет и скалабилност. Због тога је ултразвучно мешање резервоара велике снаге прави избор за ваш процес мешања због већег протока, уштеде времена, нижих оперативних трошкова, безбедног рада (без покретних делова) и једноставног одржавања. Прочитајте више о ултразвучним мешалицама резервоара!
Ултрасониц Хидратинг
Приликом мешања сувих прахова, као што су пигменти, згушњивачи или гуме са течностима, честице праха имају тенденцију стварања агломерата, грудвица или тзв. “Рибље очи” (делимично хидратисани прах са језгром сувог праха). Мешалице и мешалице ће само опрати површину таквих агломерата. Ово резултира дугим временом мешања и лошим квалитетом производа. Ултразвучно мешање разбија агломерате и грудве што доводи до решења без агломерата. Штавише, добро је познато да соно-хемијски ефекти активирају површину честица, што доводи до предности као што су брже реакције и побољшан квалитет производа.
ултразвучна припрема узорка
За мерења помоћу аналитичких инструмената (нпр. ХПЛЦ, атомски спектрометар, итд.), углавном већина узорака мора да буде у течном стању. Ако је узорак растворљив, растворена супстанца (као што је сукралоза, соли, нпр. у облику праха или таблета) се може растворити у растварачу (нпр. вода, водени растварачи, органски растварачи итд.) што доводи до хомогене смеше, састављене од само једног фаза. Процес растварања се може извршити ручним или механичким мешањем, што је дуготрајно и неефикасно. Сродни проблеми су губици узорка због манипулације или недостатка репродуцибилности насумичним грешкама и неуједначеном мешању.
Ултразвук за хемијску активацију
За покретање хемијске реакције потребна је енергија. Такозвана активациона енергија је количина енергије потребна да се реакција покрене и настави спонтано. Уносом ултразвучне енергије може се покренути хемијска реакција како се савладавају привлачне силе и стварају слободни радикали. Типичне хемијске реакције које имају користи од ултразвука су сонокатализа (нпр катализа преноса фазе), синтетичке органске реакције, сонолиза као и сол-гел- руте. Штавише, ултразвучне силе стварају високо реактивне површине, што је важна техника за повећање активности катализатора.
Ултразвучно разређивање смицањем
Феномен опадања вискозитета под повећањем сила смицања назива се смичним стањивањем или тиксотропним. Смањење вискозитета је од значајног значаја када треба модификовати оптерећење честицама медија. Да би се постигло веће чврсто оптерећење, у првом кораку мора се смањити вискозитет. Након смањења вискозитета, чврсте материје се могу додати и дисперговати у медијуму. Високе силе смицања створене ултразвучном кавитацијом узрокују стањивање и изванредне резултате дисперговања. Ова апликација је углавном интегрисана пре сушења распршивањем или замрзавања спрејом да би се повећао капацитет процеса прскања или да би се утицало на реологију тиксотропног материјала, нпр. полимера.
Ултразвучно мокро млевење
Мљевење и смањење величине честица су кључни процеси у многим индустријским гранама као што је боја & премази, инкјет мастило & штампање, хемикалије или козметика. Технологија ултразвучног млевења доказана је за поуздано смањење величине и дисперзију у микронским и нано-величинама. Његова ненадмашна снага у односу на млинове са перлама, куглицама и шљунком лежи у избегавању било каквих медија за млевење (нпр. перле/бисери) који контаминирају коначни производ услед абразије. Напротив, ултразвучно млевење се заснива на интер-партикуларном судару – то значи да се честице које се млеве користе као зрна. Стога дуготрајно чишћење медија за млевење више није проблем. Високи вискозности и велике запреминске струје могу се обрадити што резултира производом високог квалитета. За интеграцију у индустријску процесну линију, Хиелсцхер испоручује одговарајуће решење: системе који се могу кластеризовати, лаку интеграцију/надоградњу, ниско одржавање, једноставан рад и високу поузданост. Прочитајте више о мокром млевењу и фином млевењу!
Ултразвучна екстракција и лиза ћелија
Дезинтеграција или лиза ћелија је уобичајен део свакодневне припреме узорака у биотехнолошким лабораторијама. Циљ од лиза је пореметити делове ћелијског зида или целу ћелију да би се ослободили биолошки молекули. Такозвани лизат се може састојати од нпр. плазмида, тестова рецептора, протеина, ДНК, РНК итд. Следећи кораци након лизе су фракционисање, изолација органела или/или екстракција и пречишћавање протеина. Екстраховани материјал (= лизат) мора да се одвоји и подлеже даљим истраживањима или применама, нпр. за протеомска истраживања. Ултразвучни хомогенизатори су уобичајено средство за успешну лизу и екстракцију ћелија. Како се ултразвучни интензитет може изравнати подешавањем параметара процеса, оптимални интензитет соникације – варира од веома меког до веома интензивног – може се подесити за сваку супстанцу и медијум. Прочитајте више о екстракцији и лизи ћелија!
Ултразвучна микробна инактивација
Инактивација микроба је кључни процес у преради хране. Због све веће потражње за свежом, благо прерађеном храном, индустрија прати потражњу купаца замењујући термичко конзервирање блажим методама обраде. Ултразвук је нетермална техника која омогућава инактивацију микроорганизама на сублеталним температурама што резултира бољим очувањем сензорних атрибута, нутритивних и функционалних својстава производа. Како су микроорганизми главни узрок кварења хране, техника конзервирања мора бити усмерена на њих. Предност ултразвучне обраде је потпуна контрола над интензитетом соникације, а тиме и прилагодљивост специфичним врстама микроба и производа. Прочитајте више о микробној инактивацији!
ултразвучно дегазирање
У многим течним производима, растворени гас, као што су ваздух, кисеоник или угљен-диоксид, изазива проблеме у процесима у наставку или квалитету производа. Растворени гас може довести до корозије, пене, стварања микро мехурића или раста микроба.
Под ултразвучним зрачењем, растворени гас се екстрахује у вакуум кавитационих мехурића (вакумска дегасификација). Мехурићи испуњени гасом затим испливају на врх и на тај начин се могу уклонити. Садржај гаса у течности може се брзо смањити испод природне равнотеже при атмосферском притиску коришћењем ултразвучног дегазирања. Прочитајте више о дегазирању!
Ултразвучно уклањање микро-мехурића
Суспендовани микромехурићи у течностима и кашама представљају значајан проблем квалитета за многе производе, јер такви мехурићи могу да доведу до нечистоће производа, раста микроба, замагљивања у премазима, механичке нестабилности или неуједначених резултата штампања мастилом за инкџет који садржи гас. Ултразвучни таласи који се шире кроз течност терају суспендоване мехуриће да се споје у веће мехуриће који ће плутати на врх и на тај начин се могу уклонити. Ултразвучна обрада помаже да се мехурићи крећу кроз течност, нпр. воду, уље или смолу, што доводи до бржег и потпунијег одзрачивања. Прочитајте више о уклањању микро мехурића!
Ултрасониц Дефоаминг
У многим индустријским процесима, као што су ферментација, варење или хемијски процеси, пена изазива велике проблеме јер процес чини мање контролисаним. Пена је углавном нежељени нуспроизвод, који се мора уклонити. Обично коришћене хемикалије против пене су скупе и контаминирају коначни производ. Насупрот томе, високо интензивни ултразвучни таласи (соно-дефоаминг) разбијају пену без контаминације. Уништавање пене је мека ултразвучна апликација ниске енергије. Посебно дизајниране плочасте сонотроде стварају ваздушне таласе високе амплитуде, који дестабилизују мехуриће у пени тако да се колабирају. Ово се може постићи за неколико секунди и нема никаквих заосталих ефеката. Прочитајте више о уклањању пене!
Ултразвучно грејање
Иако загревање углавном није главна сврха соникације, не треба занемарити нежељени ефекат стварања топлоте у третираном медијуму. Контролисано грејање је корисно јер се многи процеси побољшавају топлотом. Током многих процеса, нпр. конзервације или хемијских реакција, ултразвучни третман је намерно подржан повишеном температуром, познатом као термо-сонификација. За материјале осетљиве на топлоту, циљано хлађење током ултразвучне обраде обезбеђује стабилне температуре током ултразвучне обраде. Имплементацијом ледених купатила, проточних ћелија са расхладним омотачем и интегрисаним измењивачима топлоте у инсталацији, Хиелсцхер нуди решење за ваше индивидуалне циљеве.
ултразвучна стабилизација
Ултразвук велике снаге доприноси механичкој и микробној стабилизацији. Ултразвучно генерисане велике силе смицања обезбеђују изузетно фино мешање тако да се превазилазе везе између честица и постиже механичка стабилизација. Трајност стабилности зависи од формулације: неке емулзије и дисперзије су самостабилне због веома фине и равномерне хомогенизације, док друге смеше морају бити подржане додатком стабилизатора. Ако су потребни стабилизатори, ултразвук је веома поуздан алат за мешање стабилизатора у смешу.
За биолошке и прехрамбене производе, ултразвук је поуздана техника микробне инактивације како би се постигла стабилност и очување производа. Ултразвучна микробна стабилизација је алтернатива за нетермално очување која убеђује ефикасном микробном деактивацијом и само благим стварањем топлоте. Показало се да је ултразвук веома ефикасан у уништавању патогена који се преносе храном, као што су Е.цоли, Салмонеллае, Асцарис, Гиаргиа, Цриптоспоридиум цисте и Полиовирус.
Ултразвучна функционализација површине честица
Структура површине честица је важна за карактеристике честица. Специфична површина честице постаје већа у корелацији са смањењем величине честице. Дакле, смањењем величине честица, својства површине постају све истакнутија - посебно током нанонизације. За употребу таквих материјала, карактеристике површине су подједнако важне као и својства језгра честица. То значи да функционализација наноматеријала омогућава широк спектар примена као што су полимери, нанофлуиди, биокомпозити, наномедицини и електроника. Ово чини смањење величине, деагломерацију и функционализацију битним кораком у третману честица. Хиелсцхер ултрасоникатори се широко користе за третман микрона и нано-честица у циљу млевења, деагломерације, дисперговања и модификације њихове структуре. Модификацијом површине честица може се избећи нежељена агрегација честица. У низводним корацима, ултразвучно модификоване честице се могу мешати у композите, где соникација постиже хомогену дистрибуцију унутар матрице. Ово је веома важно за различите индустријске примене у погледу дуготрајне стабилности или механичких својстава хибридних материјала.
Ултразвучно испитивање ерозије
Отпорност на ерозију кавитације је важан аспект трајности материјала и животног века. Да би се осигурала функционалност материјала, склоност ерозији и замор материјала морају бити тестирани ради осигурања квалитета. Отпорност на ерозију је од велике важности за материјале који се користе у захтевним окружењима као што су бродски пропелери, (поморски) премази, пумпе, компоненте мотора, хидрауличне турбине, хидраулични динамометри, вентили, лежајеви, кошуљице цилиндара дизел мотора, хидроглисери и у унутрашњим проточним пролазима са препреке итд. Да би се извршило испитивање ерозије кавитације у складу са АСТМ стандардом Г32-92, ултразвучна контрола која се може контролисати и репродуковати је неизбежна. Хиелсцхер ултразвучни уређаји се могу користити за директно и индиректно испитивање узорака ерозије. Иста ултразвучна опрема се може користити и за директне и за индиректне тестове. Током директног испитивања узорак се монтира на сонотроду, док се за индиректно испитивање ерозије узорак фиксира у чашу. Тестови ерозије се могу спровести у потпуно контролисаним условима околине иу скоро свакој течности. Подешавањем ултразвучног интензитета, снага ерозије се може прилагодити захтевима теста. Прочитајте више о тестирању ерозије!
Ултразвучно чишћење жица и каблова
Бесконачни материјали као што су жице, каблови, траке, шипке и цеви морају се очистити од остатака мазива пре него што се могу даље обрадити низводно, као што је цинковање, екструзија или заваривање. Чишћење бескрајних материјала често је уско грло производне линије. Хиелсцхер Ултрасоницс нуди јединствени процес ултразвучног чишћења за ефикасно инлине чишћење, које може да поднесе чак и велику брзину протока. Ефекат кавитације коју генерише ултразвучна снага уклања остатке подмазивања попут уља или масти, сапуна, стеарата или прашине. Поред тога, честице загађења се распршују у течност за чишћење. Тиме се избегава нова адхезија на материјал који се чисти и честице се испирају. Предности ултразвучног чишћења на први поглед: доказано & поуздан, ефикасан, еколошки прихватљив, са мање или без хемијских средстава за чишћење, плуг-анд-плаи, модуларни системи, једноставан рад, ниско одржавање, рад 24/7, мали отисак, могућност накнадне уградње, прилагодљив. Прочитајте више о континуираном чишћењу праменова!
Ултразвучно сијање и филтрирање
Раздвајање честица по разлици у величини захтева мешање сита или мреже. Ултразвучна агитација за просејавање и просејавање је доказано средство које повећава капацитет просијавања и штеди време јер је омогућено да прах прође кроз сито брже и потпуније. Резултат је бољи квалитет финалног производа са мањим губицима материјала због непотпуног одвајања – и све то у краћем времену обраде. Прочитајте више о просејавању и просејавању!
Ултразвучни третман воде
Контрола раста бактерија и алги у води је за многе индустрије веома релевантан процес узводно или низводно за производњу. Снажни ултразвучни таласи су познати по својим ефектима на ћелијске структуре који изазивају ћелијску лизу и смрт ћелије, као и по способности чишћења услед механичког утицаја.
Штавише, резервоари, бурад, посуде, па чак и филтери могу се успешно очистити од биофилма, остатака и остатака у веома једноставном, али ефикасном кораку соникације. Ултразвучно генерисане механичке вибрације и кавитационе силе смицања уклањају контаминацију. Уопштено говорећи, средства за чишћење нису неопходна и уклоњени остаци се могу лако испрати.
Специфична решења за индустрију
Ултразвук за нано-материјале
Нано материјали су привукли пажњу научника, истраживача и инжењера готово свих грана, јер нано честице показују јединствене карактеристике. Њихова физичка својства као што су оптичка и магнетна својства, специфичне топлоте, тачке топљења и површинска реактивност нуде високе потенцијале за материјале изузетне чврстоће. Али што су честице мање, њихов третман постаје тежи. Ултразвук велике снаге је често једини метод за ефикасан ефекат на нано честице. Утицај ултразвука снаге омогућава многоструке примене у хемији материјала & развој, катализа, електроника, енергија, као и биологија & лек.
Углавном, ултразвучни апарати велике снаге су једино ефикасно средство за постизање жељених резултата млевења и дисперговања нано честица (нпр. наноцеви, графен, нанодијаманти, керамика, метални оксиди итд.). Алтернативно, ултразвучно потпомогнуто таложење или такозвана синтеза одоздо према горе је ефикасан начин за стварање чистих нано кристала са јединственим својствима. Посебно интересовање изазивају металне наночестице, легуре и органометални композити, јер су метали од великог значаја у индустријском сектору. И овде ултразвук нуди јединствене резултате као што је калајисана превлака од алуминијума и титанијума.
Ултразвучна синтеза одоздо према горе
Преципитација или синтеза одоздо према горе описује контролисано формирање атома, молекула и јона у већа хемијска једињења. Падавине су такође корисне за пречишћавање производа. Предност преципитације је у томе што се овом методом добијају најмање честице скоро уједначене форме, величине честица/кристала и морфологије. За производњу наночестица високе чистоће, таложење и самоорганизовање молекуларних компоненти често је једини начин да се постигне жељени квалитет. Пошто је таложење веома брза реакција, неопходно је ефикасно мешање реактаната. Ултразвучно мешање је кључ за равномерно и фино мешано решење. Хиелсцхер Ултрасоницс испоручује високо поуздану ултразвучну опрему која гарантује потпуну контролу над параметрима процеса и потпуну поновљивост. Прочитајте више о падавинама!
Ултразвук у хемији и сонохемија
Примене ултразвука у хемији се гранају у сваком делу, укључујући синтезу материјала, аналитику & одређивање, биохемија, органски & неорганска хемија, неурохемија, нуклеарна хемија као и електрохемија. Да ли ултразвук велике снаге подстиче реакције својим изванредним могућностима мешања (нпр. хемија емулзије, фазни трансфер катализа ПТЦ), активира површине (нпр катализа, сол-гел), иницира доприносом потребне кинетичке енергије или савладавањем хемијских сила (нпр. Зета потенцијал, Ван-дер-Валсове силе, реакције отварања прстена), могу се постићи јединствени резултати.
Ултразвучна сонокатализа
Катализатори повећавају стопу конверзије хемијских реакција и потребни су за покретање реакције или одржавање реакције док се не постигне потпуна конверзија. Чињеница да су каталитичке реакције често споре и непотпуне може се променити ултразвуком велике снаге. Ултрасоницатион доприноси и хомогеној и хетерогеној катализи и постиже брже стопе конверзије и веће приносе. Ултразвучне силе стварају високо реактивне површине и на тај начин повећавају каталитичку активност. Иако се катализатори сами не троше, површинске таложење могу с временом смањити активност катализатора. Пошто чврсти катализатори често захтевају ретке и скупе метале, дуг животни век је економски битан аспект. Ултразвук је доказана техника за уклањање прљавштине са површине катализатора за реактивацију до пуног каталитичког капацитета. Прочитајте више о соно-катализи!
Соно-Цхемистри
Хемијске реакције су често споре и непотпуне, па је пожељно постизање потпунијег искоришћења прекурсора. Ултразвук велике снаге изазива физичке ефекте у течностима, на пример, побољшани пренос масе, емулговање, топлотно загревање и разне ефекте на чврсте материје (млевење, деагломерација, површинска активација, модификација). Ови физички ефекти значајно утичу на хемијске реакције. Као последица, ултразвук доприноси многоструким хемијским реакцијама као што су катализа, синтеза & преципитације, сол-гел путеви, хемија емулзија и хемија полимера. Хиелсцхер ултразвучни уређаји су идеални за сонохемијску примену јер су Хиелсцхер системи способни да рукују растварачима, киселинама, базама и експлозивним материјалима (АТЕКС оцењени ултрасоникатор УИП1000хд-Екд). Сви системи се могу користити за групну соникацију, као и за инлине соникацију. Широк асортиман уређаја и додатака омогућава усклађивање са захтевима процеса. Прочитајте више о соно-хемији!
Ултразвучни Сол-Гел руте
Ултрафине нано-честице и честице сферног облика, танкослојни премази, влакна, порозни и густи материјали, као и изузетно порозни аерогелови и ксерогелови су високо потенцијални адитиви за развој и производњу материјала високих перформанси. Напредни материјали, укључујући нпр. керамику, високо порозне, ултра лагане аерогеле и органско-неорганске хибриде могу се синтетизовати из колоидних суспензија или полимера у течности методом сол-гел. Материјал показује јединствене карактеристике, јер се генерисане честице сол крећу у нанометарској величини. Путем ултразвучног сол-гел пута, могу се створити гелови (тзв. соно-гелови) са најмањом величином честица, највећом површином и највећим запреминама пора. Широк спектар Хиелсцхер ултразвучне опреме нуди идеалну конфигурацију уређаја за специфичне материјале и запремине. Прочитајте више о сол-гел процесима!
Ултразвучна хемијска деградација
Хемијски отпад који даје његову обнову и деградацију је озбиљан проблем индустријских процеса као што су рударство, производња хемикалија и депоније. Отпад и загађивачи (нпр. у земљишту, отпадним водама...) морају се прерадити у смислу рециклаже, смањења отпада или депоновања. Сонохемијска деградација је веома потенцијалан процес, који поред изузетних и јединствених резултата карактерише еколошка прихватљивост и једноставан рад. Соникација може довести до цепања веза, смањења дужине ланца, молекуларне модификације или активације. На тај начин доприноси оксидацији, сорпцији, сонолизи и лужењу. Карактеристичне карактеристике ултразвучно потпомогнуте деградације су повећање стопе хемијске конверзије као и ултразвучна кавитација, а сонохемијски ефекти обезбеђују боље мешање, иницирање реакција уносом енергије, стварање функционалне групе (нпр. цепање –ОХ хидроксилне групе) и радикала (нпр. Х2О -> Х+ и ХО-).
ултразвучна полимеризација
Соникација има различите ефекте на полимере: ефекти физичке природе укључују мешање (као што је емулзификација, дисперговање, деагломерација, инкапсулација) и загревање на велико, док хемијски ефекти стварају слободне радикале и мењају молекуларне структуре. Ултразвук доприноси полимеризацији на неколико начина: ултразвучни таласи велике снаге производе и распршују честице нано величине, емулгују течне фазе које се не мешају и стварају слободне радикале који доприносе емулзионој полимеризацији. Полимерни нанокомпозити и хидрогелови могу се успешно произвести ултразвуком. Штавише, функционализација површине полимера игра важну улогу у побољшању перформанси основних полимера и нуди нове приступе развоју материјала по мери. Побољшање површинских својстава робних полимера је од великог економског интереса. Стога је сонохемија прави начин за успешан третман полимера.
Обнова и регенерација ултразвучног катализатора
Када реагенси реагују на површини честице катализатора, производи хемијске реакције се акумулирају на контактној површини. Ово заједно са слојевима запрљања и пасивизације блокира интеракцију других молекула реагенса на овој површини катализатора. Ултразвучном кавитацијом и тиме изазваним сударом између честица, остаци на површини честица се одвајају и испиру ултразвучним струјањем у течности. Кавитациона ерозија на површинама честица ствара непасивиране, високо реактивне површине. Краткотрајне високе температуре и притисци доприносе молекуларној разградњи и повећавају реактивност многих хемијских врста. Хиелсцхер ултразвучни реактори се могу користити у припреми, регенерацији и регенерацији катализатора.
Сонолуминисценце
Сонолуминисценција описује феномен кратких рафала светлосне емисије насталих имплодирајућим ултразвучним кавитационим мехурицима у течном медију. Иако постоје различите теорије које покушавају да разоткрију феномен сонолуминисценције, научници до данас нису могли да докажу своје теорије, које укључују жаришну тачку, зрачење кочног зрачења, зрачење изазвано сударом и корона пражњења, некласично светло, тунелирање протона, електродинамичке млазове и фрактолуминисцентне млазове, квантно објашњење (које је повезано са Унруховим или Казимировим ефектом) или реакција термонуклеарне фузије.
Ултразвук у биологији и микробиологији
Ултразвучни ефекти на биолошке и микробиолошке системе су вишеструки: дисперговање & Хомогенизација, растварање агрегата, лиза ћелија и ткива (нпр. бактерије, квасац, вируси, алге…) & екстракција интрацелуларних материјала (нпр. протеини, органеле, рибозоми, ДНК, РНК, липиди, пептиди...), трансформација биљних ћелија, изолација и смицање хроматина, имунопреципитација хроматина и сродне примене се успешно изводе соникацијом.
Хиелсцхер Ултрасоницс има савршено погодан ултрасоникатор за сваку појединачну примену. За најмање бочице и епрувете, ВиалТвеетер је уређај по вашем избору, док уређај за лабораторијску сонду као што је УП200Хт или УП400Ст најбоље третира веће узорке. За столне и комерцијалне апликације, ултразвучни системи од 500 вати до 16.000 вати лако управљају великим токовима. Различите сонотроде, проточне ћелије и прибор употпуњују програм и покривају све захтеве.
Ултразвучно смицање ДНК, РНК и хроматина
Деоиксрибонуклеинска киселина (ДНК), рибонуклеинска киселина (РНА) и хроматин су – заједно са протеинима – главни макромолекули за све облике живота. ДНК и РНК су молекули који кодирају генетска упутства организама. Хроматин је комбинација ДНК и протеина где се из садржаја гради језгро ћелије. У сврху истраживања, неопходно је фрагментирати ове молекуларне грађевне блокове на мање компоненте да би их истражили и анализирали или да их преуреде током имунопреципитације и умрежавања. За смицање ДНК, РНК и хроматина, величина фрагмента је веома важна. Потпуном контролом свих важних параметара, ултразвук омогућава циљану фрагментацију молекула. На пример, идеална дужина фрагмента хроматина креће се између 200 и 1000 бп. ултразвучно стрижење постиже се рафалима у пулсном режиму. Због интелигентних уређаја и додатака, потребе обраде као што су директна или индиректна сонификација, хлађење узорка, дигитално снимање процеса су обезбеђене помоћу ултразвучне опреме Хиелсцхер. Ово обезбеђује успешну микробиолошку обраду и удобност рада.
Ултразвук за боје, мастило и пигменте
У индустрији боја, премаза и мастила, честице су основна сировина за формулације производа. За производе високог квалитета који нуде очекиване карактеристике, равномерна и поуздана обрада честица је кључна. Величина честица је кључни фактор који утиче на својства финалног производа. Ултразвук велике снаге је ефикасно средство за млевење и деагломерацију микрона и нано величине – без проблема који се јављају коришћењем медија за млевење или млазница.
За мастила и мастила за бризгање мастила, величина честица је кључна ознака квалитета: ако су пигменти премали, мастило губи снагу нијансирања – ако су пигменти превелики, млазнице штампача се зачепљују што доводи до лоших отисака. Ултрасоницатион омогућава подешавање параметара обраде тачно према резултатима аспирираног млевења и деагломерације. Када се једном пронађу идеални параметри ултразвучне обраде, нема разлога да их мењате. Континуирана инлине производња омогућава равномеран излаз највишег квалитета производа. Расподела честица унутар формулације је од виталног значаја за изражавање атрибута производа. Само ако су честице равномерно и уједначене, коначни производ показује задовољавајући квалитет као што је транспарентност, УВ отпорност или отпорност премаза на гребање. Дисперговање је једна од доказаних моћних примена ултразвука.
Ултразвук за козметику и производе за личну негу
За производња козметике, мешање састојака је суштински корак. Ултразвук велике снаге постиже поуздане резултате у хомогенизацији, дисперговању и емулзификацији фине величине – нпр. за креме и лосионе, лакове за нокте и производе за шминкање. Поред апликација за мешање, ултразвук је добро познат по екстракцији и модификацијама ћелија (нпр липозоми), такође. Како се многи састојци, који улазе у формулацију, добијају екстракцијом, на пример липиди, протеини, ароматична једињења или боје из ћелија, ултразвук је алат високог потенцијала за нове формулације.
Ултразвук за фармацеутске производе
Примене ултразвука у фармацеутској индустрији су разноврсне: синтеза хемијских једињења, екстракција активних једињења (нпр. феноли, флавоноиди из биљака), емулговање (лосиона, крема и масти), припрема липозома (наноемулзификација и накнадно инкапсулирање биоактивних једињења) , или инактивација вируса и патогена за вакцине. У производњи фармацеутских производа, употреба Хиелсцхер ултрасоницатора омогућава повећање производних капацитета побољшаним приносима. Захваљујући поузданим индустријским ултразвучним уређајима, реакције се могу изводити у већем обиму – као шаржни процес или као континуирани процес у реактору са проточним ћелијама.
Ултразвучна производња биогорива
Енергетски сектор нуди мноштво апликација за успешно и ефикасно коришћење ултразвука. Најпопуларнија и добро позната апликација је можда ултразвучна помоћ Биодиесел производња (трансестерификација из девичанског или коришћеног/ отпадног биљног уља (УВО; ВВО)/ животињске масти у биодизел), што резултира већим приносом и квалитетом, мањом употребом метанола и значајно убрзаном конверзијом. Када сировина за биодизел садржи више од 2-3% слободних масних киселина (ФФА), кисела естерификација је користан корак узводно да би се избегло стварање сапуна са високим садржајем. поред трансестерификација и процеси естерификације, ултразвук велике снаге подржава екстракцију уља из усева (нпр. уљане репице, соје, репице, кукуруза, палме, кикирикија, кокоса, јатрофе итд.), или алги.
биоетанол је зелено гориво које се добија када се скроб и шећер из кукуруза, усева, кромпира, трске, пиринча итд. ферментишу ћелије квасца у етанол. Применом снажног ултразвука, биљне ћелије су поремећене и унутарћелијски материјал се екстрахује тако да је сировина боље доступна за ензимску варење. Због тога су скроб и шећери доступнији за ферментацију, што резултира бржом и потпунијом конверзијом и већим приносом.
Ултразвук у гориву, енергетици, нафти и гасу
Техника ултразвучне хомогенизације је веома ефикасна за производњу стабилних и нестабилних емулзија, што омогућава успешно стварање аквагорива. Због тога су горива углавном тежа горива као што је бродски дизел емулгован са водом. Употреба горива натопљеног водом доводи до ефикаснијег сагоревања и значајног смањења емисије НОк. Друга важна област је ултразвучни третман угља.
Ултразвучни процеси у производњи хране, млека и пића
Блага обрада хране је све важнија због све веће потражње купаца за свежом, углавном природном храном. Дакле, за уобичајене кораке обраде као што је мешање & хомогенизација, екстракција, стабилизација & конзервације, традиционалне методе се постепено замењују иновативним техникама обраде као што је ултразвук, који није термички метод за храну. Предности соникације су засноване на његовој благој, брзој и чистој обради, што резултира мањим губитком производа и побољшаним квалитетом хране очувањем свежине и витамина. Хиелсцхер ултразвучни процесори се користе за разне апликације у прехрамбеној индустрији као што је конзервирање & микробна инактивација, хомогенизација, стабилизација & конзервирање сокова, пиреа и Смоотхиес, екстракција арома и фруктозе (шећера), разређивање смицањем ради смањења вискозитета, сазревање вино и балзамико сирће, пречишћавање алкохола & ароме, емулзије облака, сладолед (промовише нуклеацију леда и пренос масе), екстракција алги за нутрацеутике, конширање чоколаде да би се разбили кристали шећера, течност Душо, рафинирање јестивих уља итд. Прочитајте више о ултразвуку за храну и пиће!
Научна литература и извештаји са Хиелсцхер Ултрасоницаторс
Следећа листа садржи мали избор научних чланака, у којима су Хиелсцхер ултразвучне сонде успешно коришћене за различите примене. Затражите од нас литературу која се тиче специфичних примена које вас посебно занимају!
УИП2000хдТ, моћни соникатор од 2000 вати са проточном ћелијом за индустријску прераду
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.