อัลตราโซนิก Degassing และ defoaming ของเหลว

Degassing และ defoaming ของเหลวเป็น โปรแกรมที่น่าสนใจ ของ อุปกรณ์อัลตราโซนิก. ในกรณีนี้อัลตราซาวนด์เอาขนาดเล็กที่ถูกระงับการใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นฟองอากาศจากสภาพคล่องและลดระดับของก๊าซที่ละลายในน้ำต่ำกว่าระดับความสมดุลทางธรรมชาติ

degassing และ defoaming ของเหลวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์มากมายเช่น:

• การจัดเตรียมตัวอย่าง ก่อนที่จะวัดขนาดอนุภาค เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดของการวัด
• น้ำมันและสารหล่อลื่น degassing ก่อนที่จะสูบน้ำ เพื่อลดการสึกหรอของปั๊มเนื่องจากการเกิดโพรงอากาศ
• degassing ของอาหารเหลวเช่น น้ำผลไม้ซอสหรือไวน์เพื่อ ลดการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์ และเพิ่มอายุการเก็บรักษา
• degassing ของโพลิเมอร์และเคลือบก่อนที่จะประยุกต์และการบ่ม

เมื่อ sonicating ของเหลวคลื่นเสียงที่เผยแพร่จากพื้นผิวที่แผ่ออกมาเป็นผลสื่อของเหลวในการสลับความดันสูง (บีบอัด) และรอบแรงดันต่ำ (rarefaction) ที่มีอัตราขึ้นอยู่กับความถี่ ในระหว่างวงจรแรงดันต่ำคลื่นอัลตราโซนิกสามารถสร้างฟองอากาศสูญญากาศขนาดเล็กหรือช่องว่างในของเหลว จำนวนมากของฟองอากาศขนาดเล็กสร้างพื้นที่ผิวฟองรวมสูง ฟองอากาศยังได้รับการกระจายเป็นอย่างดีในของเหลว ก๊าซที่ละลายน้ำได้ย้ายเข้าไปในสูญญากาศเหล่านี้ (ความดันต่ำ) ฟองผ่านพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และเพิ่มขนาดของฟองอากาศ
คลื่นอะคูสติกสนับสนุนการสัมผัสและการเชื่อมต่อกันของฟองอากาศที่อยู่ติดกันนำไปสู่การเจริญเติบโตเร่งของฟอง sonication คลื่นยังจะช่วยในการเขย่าฟองอากาศออกจากพื้นผิวเรือและจะบังคับให้ฟองอากาศขนาดเล็กที่วางอยู่ใต้พื้นผิวของเหลวจะเพิ่มขึ้นผ่านและปล่อยก๊าซกักเพื่อสิ่งแวดล้อม

นำไปทดสอบ

กระบวนการของ degassing และ defoaming ของเหลวที่สามารถทำให้มองเห็นได้อย่างง่ายดาย ในบีกเกอร์แก้วน้ำประปาสดเท ultrasonication จะบังคับฟองระงับขนาดเล็ก (เมฆ) เพื่อเชื่อมต่อกันและจะเลื่อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ท่านสามารถเข้าดูผลกระทบนี้ความคืบหน้าในภาพด้านล่าง โปรดคลิกที่ภาพด้านล่างไป ภาพขยายภาพ.

degassing ล้ำของน้ำ (5 วินาที)

น้ำมันรัญจวนมีจำนวนสูงของฟองระงับ (โฟม) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสารหล่อเย็นปัญหานี้เป็นปัญหาที่เป็นฟองส่งเสริมการสวมใส่ caviation เหนี่ยวนำให้เกิดในปั๊มและหัวฉีด ภาพความคืบหน้าด้านล่างแสดงผล defoaming อัลตราโซนิก คลิกที่ภาพด้านล่างไป ภาพขยายภาพ.

degassing ล้ำของน้ำมัน (5 วินาที)

แม้จะอยู่ในน้ำยังคงเช่น หลังจาก 24 ชั่วโมง sonication จะสร้างฟองอากาศขนาดเล็กในน้ำใส ฟองอากาศเหล่านี้เต็มไปด้วยก๊าซละลายที่ย้ายเข้าไปในฟองอากาศ ดังนั้นฟองเติบโตและย้ายขึ้น ผล degassing จะมองเห็นได้ดีในของเหลวโปร่งแสงใด ๆ
ในฐานะที่เป็นอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มขึ้นของฟองอากาศขนาดเล็กที่จะระงับผิวของของเหลวนั้นจะช่วยลดเวลาในการติดต่อระหว่างฟองและของเหลวที่มากเกินไป ด้วยเหตุนี้จะ จำกัด เรื่องการละลายของก๊าซจากฟองกับของเหลวที่มากเกินไป นี้เป็นที่น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงเช่นน้ำมันหรือเรซิน ตั้งแต่ฟองต้องย้ายไปที่พื้นผิวของเหลว degassing ล้ำทำงานได้ดีขึ้นถ้าภาชนะตื้นเพื่อให้เวลากับพื้นผิวจะสั้นกว่า

นอกเหนือจากผลกระทบที่มองเห็นได้

ในขณะที่ความมุ่งมั่นที่มองเห็นผลกระทบ degassing จะถูก จำกัด ในความถูกต้อง, การวัดเนื้อหาก๊าซเช่น โดยการถ่ายภาพรังสีนิวตรอนเป็นวิธีที่ถูกต้องมากขึ้นที่จะบอกเกี่ยวกับประสิทธิภาพ degassing ล้ำ

ของเหลวมีปริมาณที่แน่นอนของก๊าซที่ละลายน้ำได้ ความเข้มข้นของก๊าซขึ้นอยู่กับปัจจัยเช่นอุณหภูมิความดันรอบข้างความปั่นป่วนของของเหลว ภายใต้สภาวะคงที่ความเข้มข้นของก๊าซจะเข้าใกล้สมดุล อัลตราโซนิก degassing จะเปลี่ยนเงื่อนไขเพราะของเหลวจะสัมผัสกับฟองอากาศความดันต่ำและการปั่นป่วน ดังนั้น ultrasonication จะลดความเข้มข้นของก๊าซในของเหลวภายใต้ระดับสมดุลเดิม
เมื่อ sonication หยุดและเงื่อนไขเริ่มต้นได้รับการจัดตั้งขึ้นใหม่, ความเข้มข้นของก๊าซจะค่อยๆเข้าใกล้ระดับสมดุลเริ่มต้นอีกครั้งเว้นแต่ของเหลวจะไม่ได้สัมผัสกับก๊าซใด ๆ เช่น ในขวดปิด เพราะเรื่องการละลายของก๊าซเป็นของเหลวคือค่อนข้างช้าก็เป็นไปได้ที่จะทำงานกับของเหลวก๊าซต่ำหลังจาก sonication กราฟด้านล่างแสดงให้เห็นถึงผลกระทบนี้ (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

Degassing ก่อนที่จะตีไข่และกันไป

degassing อัลตราโซนิกสามารถมีส่วนร่วมอย่างมีนัยสำคัญกับคุณภาพของการกระจายและอิมัลชัน

ปัญหา

อิมัลชัน และ กระจาย มักจะมีแรงตึงผิวเพื่อเพิ่มความมั่นคง ลดแรงตึงผิวจะยับยั้งการสัมผัสและการเชื่อมต่อกันหรือการรวมตัวกันของวัสดุที่แยกย้ายกันไปในของเหลว สำหรับเรื่องนี้ลดแรงตึงผิวจะสร้างชั้นแต่ละรอบอนุภาค ลดแรงตึงผิวเดียวกันยังสามารถแค็ปซูลฟองก๊าซที่ถูกระงับในสถานะของเหลว ฟองอากาศที่มีความเสถียรดังกล่าวสามารถพิสูจน์ให้เป็นที่แข็งแกร่งมาก มันกินลดแรงตึงผิว, ลดคุณภาพของอิมัลชันหรือการกระจายตัวและก็สามารถสร้างการอ่านที่ผิดปกติเมื่อวัดขนาดอนุภาค

การแก้ไขปัญหา

เพื่อลดปัญหาที่เกิดจากฟองก๊าซเสถียรของเหลวสามารถ degassed เพียงโดย sonication ก่อนที่จะเพิ่มขั้นตอนการกระจายเช่นน้ำมันหรือผง sonicate เหลวจนจำนวนของฟองอากาศที่สร้างขึ้นจะช่วยลด เมื่อผสมวัสดุอื่น ๆ ในการหลีกเลี่ยงการสร้างฟองอากาศใหม่หรือกระแสน้ำวนในขณะที่กวน นี้จะเพิ่มเนื้อหาก๊าซได้อย่างรวดเร็ว

บังคับให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา

ผลของ degassing จะถูกนำมาใช้ในการรั่วไหลของการทดสอบของกระป๋องและขวดที่มีเครื่องดื่มอัดลมเช่นโคล่าโซดาหรือเบียร์ กรุณาคลิกที่นี่เพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติม

อัลตราโซนิก Degassing โดยสังเขป

degassing ล้ำของเหลวทำงานดีกว่าถ้าคุณ:

• ใช้ต่ำถึงปานกลางช่วงกว้างของคลื่น
• ใช้ sonotrodes มีพื้นที่ผิวที่มีขนาดใหญ่
• ให้ความดันต่ำหรือสูญญากาศดังกล่าวข้างต้นผิวของของเหลว
• ความร้อนของเหลว
• รวมภาชนะตื้น
• หลีกเลี่ยงการกวนป่วน

อัลตราโซนิก degassing สามารถนำมาใช้ในโหมดแบทช์หรือไหล ในกรณีของการดำเนินการไหลที่ยืนท่อสำหรับการปล่อยก๊าซควรจะติดตั้งเครื่องสูบน้ำและก๊าซควรใช้