Ултразвучно растварање чврстих материја у течностима

Priprema rastvora je važan korak za laboratorijske uzorke, kao i za industrijsku proizvodnju. Generalno, laboratorijski uzorci moraju biti tečni pre analize. Ultrazvučna homogenizacija i rastvaranje je brzo i pouzdano sredstvo za pripremu uzoraka svih veličina. U industrijskoj proizvodnji, priprema homogenih i dobro rastvorenih rastvora je često ključni faktor koji garantuje stabilne karakteristike proizvoda i konzistentan kvalitet. Ultrazvučni rastvarači su dostupni kao kompaktni laboratorijski uređaji i kao potpuno komercijalni industrijski rastvarači.

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.
Za merenja analitičkim instrumentima (npr. HPLC, atomski spektrometar, itd.), generalno većina uzoraka mora biti tečna. To znači da uzorak ili mora biti u homogenom stanju rastvora ili mora biti prebačen u koloida, suspenziju, disperziju ili emulziju ako je smeša heterogene prirode. Snažan ultrazvuk je veoma efikasan alat za pripremu i homogene i heterogene smeše.
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!

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 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: