Ултразвучно растварање чврстих материја у течностима
Припрема раствора је важан корак за лабораторијске узорке као и за индустријску производњу. Генерално, лабораторијски узорци морају бити течни пре анализе. Ултразвучна хомогенизација и растварање је брзо и поуздано средство за припрему узорака свих величина. У индустријској производњи, припрема хомогених и добро растворених раствора је често кључни фактор који гарантује стабилне карактеристике производа и конзистентан квалитет. Ултразвучни растварачи су доступни као компактни лабораторијски уређаји и као потпуно комерцијални индустријски растварачи.
Ултразвучни растварачи: употреба и примена
Ултразвук је добро познато, поуздано средство за припрему узорака у лабораторији. Уобичајене примене укључују хомогенизацију, емулзификацију, дисперзију, екстракцију, дегазацију и сонохемијске третмане.
За мерења помоћу аналитичких инструмената (нпр. ХПЛЦ, атомски спектрометар, итд.), углавном већина узорака мора да буде у течном стању. То значи да узорак или мора бити у хомогеном стању раствора или мора бити пребачен у колоид, суспензију, дисперзију или емулзију ако је смеша хетерогене природе. Снажна ултразвучна обрада је веома ефикасан алат за припрему хомогених и хетерогених смеша.
Ако сте заинтересовани за припрему хетерогених суспензија, кликните овде за: Ултразвучна емулзификација и ултразвучно распршивање!
За стварање хомогених смеша ултразвучним растварањем, молимо наставите да читате у наставку!

Снажни ултразвучни апарат од 200В УП200Ст је моћна и веома робусна радна јединица за лабораторије и мање производње.
Ултразвучна кавитација за растварање
Ако је узорак растворљив, раствор (као што је сукралоза, соли, нпр. у облику праха или таблета) може да се раствори у растварачу (нпр. вода, водени растварачи, органски растварачи итд.) што резултира хомогеном смешом, састављеном 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 се често користи за промовисање ефикасног и брзог растварања узорака. Ултразвучно потпомогнуто растварање заснива се на механичком мешању кавитационих ефеката изазваних уношењем ултразвучних таласа у течности. Унос ултразвучне енергије олакшава и убрзава предтретман узорка као што је растварање и испирање пре анализе.
Ултразвучно потпомогнутом припремом раствора, постаје могуће растворити растворе у високој концентрацији и ефикасно и брзо створити концентровани или засићени (и презасићени) раствори.
Када се ултразвук велике снаге/ниске фреквенције уведе у течни медијум, резултујућа акустична кавитација ствара јединствене услове. Ултрасоницатион има побољшане предтретмане узорака течност-течност и чврста-течност (нпр. дигестија, солубилизација и екстракција), који се обично примењују пре аналитичке детекције и мерења.
Брзина растварања квантификује брзину процеса растварања. На брзину растварања утичу различити фактори:
- материјал: растварач и раствор
- температура + притисак
- степен (не)засићености
- ефикасност и утицај растварања и мешања
- међуфазна површина
- присуство инхибитора (нпр. супстанце таложене на честицама/ блокирање на граници фазе)
Да би се убрзао процес растворљивости и брзина растварања, потребни су снажни хомогенизатори који пружају довољан механички утицај. Моћ кавитационог растварања и мешања ултразвучних хомогенизатора је добро познато и стога уобичајено и поуздано средство за припрему узорака у лабораторијама.

Микроскопске слике суспензије мелоксикама:
Лево: необрађена суспензија мелоксикама; Десно: Мелоксикам наносуспензија добијена ултразвуком са УП100Х током 45 минута при 100% амплитуде и циклус 1.
(студија и слика: ©Иуриан ет ал., 2015)
Ултразвучно растварање лабораторијских узорака
Ултразвучно потпомогнуто растварање за припрему узорака се користи у лабораторијама пре аналитичких мерења.
Списак аналитичких инструмената који захтевају (често) течне узорке:
- ХПЛЦ – Хроматографија високих перформанси
- ФТИР – Инфрацрвена спектроскопија Фуријеове трансформације
- ГЦ – Гасна хроматографија
- Атомска спектроскопија
- АТР – Аттенуатед Тотал Рефлецтион
- Одређивање величине честица ласерске дифракције
- динамичко расејање светлости
Са уређајем за ултразвучну припрему узорака СоноСтеп, третман узорка пре анализе може се радити потпуно у линији: Ултразвучни уређај за припрему узорака има интегрисану мешалицу и пумпу, тако да узорци пролазе стабилно и континуирано кроз затворени систем. На тај начин је загарантована равномерна и поуздана соникација без ризика од унакрсне контаминације и фалсификовања узорка или губитка узорка.
Прочитајте више о све-у-једном ултразвучној јединици за припрему узорака СоноСтеп!
Ултразвучно растварање за индустријску производњу
У индустријским производним линијама, ултразвук велике снаге је интегрисан за растварање и хомогенизацију чврстих и течних смеша како би се формирао равномеран и стабилан производ.
У наставку пронађите неколико примера за различите индустријске гране:
- Фармацеутска индустрија: растварање компоненти лека, нпр. соли, полимера
- Индустрија хране и пића: растварање састојака, нпр. шећера, соли, сирупа, зачина
- боје & премази: растварање полимера
- хемија: припрема презасићеног раствора пре реакције преципитације

Ултразвучни растварач УИП6000хдТ за велики проток у индустријској производњи решења
Ултразвучни процесори за растварање апликација у било којој мери
Хиелсцхер Ултрасоницс нуди идеално решење за вашу апликацију растварања и влажења. Било да треба да припремите аналитичке узорке у лабораторији или да производите велике количине раствора или сланих раствора у режиму континуираног протока – Хиелсцхер Ултрасоницс има идеалан ултразвучни растварач за ваш процес!
Са ултразвучним апаратима било које снаге и за серијску, као и инлине обраду, ми ћемо вам препоручити најпогоднији ултразвучни апарат за ваше циљеве обраде!
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
---|---|---|
1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Литература / Референце
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel: Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: InTechOpen.
- Castro, Luque de; Capote, Priego F. (ed.) (2007): Analytical Applications of Ultrasound. Elservier Science, 2007.
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.

Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.