เครื่องอัลตราโซนิกและโพรบสําหรับการแปรรูปของเหลว
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ใช้สําหรับตัวอย่างในห้องปฏิบัติการการประมวลผลระดับนําร่องหรือการผลิตเต็มรูปแบบ ซึ่งรวมถึงโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกและโพรบสําหรับอัลตราโซนิกของปริมาตรของเหลวใด ๆ ตั้งแต่หลายไมโครลิตรไปจนถึงหลายร้อยลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง Hielscher Ultrasonics จัดหาเครื่องโซนิกประสิทธิภาพสูงและอุปกรณ์อัลตราซาวนด์ความเข้มสูงที่เกี่ยวข้องสําหรับการวิจัยและอุตสาหกรรม
ข้อกําหนดในการบําบัดของเหลวด้วยโพรงอากาศอัลตราโซนิกมีหลายขนาด: ตัวอย่างเนื้อเยื่อในขวดขนาดเล็กตัวอย่างสีกระป๋องชุดเครื่องปฏิกรณ์หรือการไหลของวัสดุอย่างต่อเนื่อง Hielscher นําเสนออุปกรณ์อัลตราโซนิกสําหรับปริมาณของเหลวใด ๆ ตัวอย่างเช่น UP100H เป็นเครื่องสะท้อนเสียงแบบโพรบแบบใช้มือถือขนาดกะทัดรัดที่มีขนาดไม่เกิน 500 มล. เครื่องอัลตราโซนิกทรงพลัง 400 วัตต์ UP400St เป็นโฮโมจีไนเซอร์ในห้องปฏิบัติการที่แข็งแกร่งมากถึง 2000 มล. และด้วยเกรดอุตสาหกรรม UIP1000hdT เราขอเสนอเครื่องผสมชนิดโพรบอัลตราโซนิกที่ทรงพลังสําหรับการพัฒนาแอพพลิเคชั่นและการผลิตขนาดเล็ก สําหรับเป้าหมายการผลิตขนาดใหญ่ Hielscher มีเครื่องสะท้อนเสียง 4000 วัตต์ 6000 วัตต์ 10kW และ 16kW ตารางด้านล่างแสดงรายการอุปกรณ์อัลตราโซนิกมาตรฐานและอุตสาหกรรมทั้งหมด
ห้องปฏิบัติการอัลตราโซนิก Homogenizers
VialTweeter ที่ UP200St | 200 วัตต์ | 26 กิโลเฮิร์ตซ์ | อัลตราโซนิกของขวดขนาดเล็กเช่น Eppendorf 1.5mL |
UP50H | 50 วัตต์ | 30 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์ในห้องปฏิบัติการแบบใช้มือถือหรือแบบตั้งพื้น |
UP100H | 100 วัตต์ | 30 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์ในห้องปฏิบัติการแบบใช้มือถือหรือแบบตั้งพื้น |
UP200 ฮิต | 200 วัตต์ | 26 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์ในห้องปฏิบัติการแบบใช้มือถือหรือแบบตั้งพื้น |
UP200 เซนต์ | 200 วัตต์ | 26 กิโลเฮิร์ตซ์ | Homogenizer ห้องปฏิบัติการแบบตั้งพื้น |
UP400ST | 400 วัตต์ | 24 กิโลเฮิร์ตซ์ | Homogenizer ห้องปฏิบัติการแบบตั้งพื้น |
โซโนสเต็ป | 200 วัตต์ | 26 กิโลเฮิร์ตซ์ | เครื่องปฏิกรณ์ห้องปฏิบัติการรวมกัน, อัลตราโซนิก, ปั๊ม, เครื่องกวนและภาชนะ |
จีดีมินิ 2 | 200 วัตต์ | 26 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฟลว์เซลล์ที่ปราศจากการปนเปื้อน |
คัพฮอร์น | 200 วัตต์ | 26 กิโลเฮิร์ตซ์ | อ่างอัลตราโซนิกเข้มข้นสําหรับขวดและบีกเกอร์ |
UIP400MTP | 400 วัตต์ | 24 กิโลเฮิร์ตซ์ | ระบบอัลตราโซนิกสําหรับแผ่นมัลติเวล / แผ่นไมโครไทเตอร์ |
เครื่องปั่นตะแกรง | 200 วัตต์ | 26 กิโลเฮิร์ตซ์ | เครื่องปั่นตะแกรงอัลตราโซนิกที่ทรงพลัง |
เครื่องอัลตราโซนิกอุตสาหกรรม
UIP500hdT | 0.5 กิโลวัตต์ | 20 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม |
ยูไอพี 1000hdT | 1.0 กิโลวัตต์ | 20 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม |
UIP1500hdT | 1.5 กิโลวัตต์ | 20 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม |
UIP2000hdt | 2.0 กิโลวัตต์ | 20 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม |
UIP4000hdT | 4.0 กิโลวัตต์ | 20 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม |
UIP6000hdT | 6.0 กิโลวัตต์ | 20 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม |
uip10000 | 10.0 กิโลวัตต์ | 18 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม |
UIP16000 | 16.0 กิโลวัตต์ | 18 กิโลเฮิร์ตซ์ | โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม |
กระบวนการอัลตราโซนิกและการใช้งาน
การผสมอัลตราโซนิก
ในขณะที่เครื่องกวนถังอาจผสมของเหลวที่ผสมได้ง่ายที่มีความหนืดใกล้เคียงกัน แต่ของเหลวที่มีความหนืดต่างกันหรือของเหลวที่มีความหนืดมากกว่าอาจต้องใช้แรงเฉือนเชิงกลสูงเพื่อการผสมที่รวดเร็วและสมบูรณ์ อุปกรณ์อัลตราโซนิกของเราสามารถผสมของเหลวตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปในบรรทัดได้อย่างง่ายดาย ด้วยเหตุนี้ของเหลวจะถูกรวมเข้าด้วยกันก่อนเครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลอัลตราโซนิก อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการปั่น!
อัลตราโซนิกทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน
โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher มีประสิทธิภาพมากในการบรรลุก้อนหรือขนาดอนุภาคที่มีขนาดเล็กและสม่ําเสมอเมื่อประมวลผลสูตรผง / ของเหลวหรือของเหลว / ของเหลว แรงเฉือนไฮดรอลิกสูงที่เกิดจากอัลตราโซนิกจะทําลายการรวมตัวกันหยดน้ําและเนื้อเยื่อเซลล์ออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ และผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดละเอียดที่สม่ําเสมอ โฮโมจีไนเซอร์ของเราครอบคลุมปริมาณการประมวลผลตั้งแต่ขวดแล็บไปจนถึงขนาดการผลิตจํานวนมาก อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน!
อัลตราโซนิก Deagglomerating
โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher ทําลายผงก้อนในของเหลวที่เครื่องกวนทั่วไปและเครื่องผสมแรงเฉือนสูงไม่สามารถทําลายได้ แรงเฉือนโพรงอากาศสูงจะกระจายและทําให้อนุภาคที่รวมตัวเป็นเนื้อเดียวกันส่งผลให้มีพื้นที่ผิวจําเพาะสูงขึ้น โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher สามารถรวมเข้าด้วยกันในบรรทัดหรือเป็นแบทช์ได้อย่างง่ายดาย อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการแยกก้อน!
การกระจายอัลตราโซนิก
สําหรับผลิตภัณฑ์เกือบทุกชนิดสิ่งสําคัญคือต้องแยกอนุภาคออกจากอนุภาคอื่น ๆ เพื่อขยายพื้นที่ผิวอนุภาคและเพื่อให้ได้การกระจายที่สม่ําเสมอ แม้แต่การกระจายตัวก็สามารถทําได้ง่ายด้วยอัลตราโซนิก เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตการกระจายตัวขนาดละเอียดในช่วงไมครอนและนาโน อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกระจายตัว!
อิมัลชันอัลตราโซนิก
เมื่อผสมของเหลวที่ผสมกันไม่ได้ลงในอิมัลชันขนาดและการกระจายของหยดเป็นปัจจัยสําคัญสําหรับความเสถียรของอิมัลชัน อัลตราโซนิกสามารถสร้างหยดขนาดที่ละเอียดมากและการกระจายขนาดแคบ ในกรณีส่วนใหญ่เครื่องผสมอัลตราโซนิกของเราสามารถบรรลุหยดน้ําย่อยไมครอนเมื่อเตรียมอิมัลชันในชุดหรือในบรรทัด แตกต่างจากโฮโมจีไนเซอร์แรงดันสูงแรงเฉือนสูงที่ผลิตโดยอุปกรณ์อัลตราโซนิกของเราจะทําให้เป็นอิมัลชันแม้กระทั่งของเหลวที่มีความหนืดสูงเช่นน้ํามันเชื้อเพลิงหนัก (HFO) บางสูตรอาจต้องเติมอิมัลซิไฟเออร์หรือสารทําให้คงตัว ในกรณีนี้เครื่องอัลตราโซนิกช่วยผสมอิมัลซิไฟเออร์อย่างสม่ําเสมอ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทําให้เป็นอิมัลชัน!
การละลายอัลตราโซนิก
โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้สําหรับการละลายของวัสดุต่างๆเช่นเกลือน้ําตาลน้ําเชื่อมเรซินและโพลีเมอร์ ไอพ่นของเหลวความเร็วสูงที่สร้างขึ้นโดยโพรงอากาศอัลตราโซนิกจะเพิ่มการถ่ายโอนมวลที่ชั้นขอบเขต ส่งผลให้การละลายและการชะล้างอนุภาคหรือของเหลวที่มีความหนืดสูงได้เร็วขึ้นและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการละลายอัลตราโซนิก!
การลดขนาดอนุภาคอัลตราโซนิก
โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher สามารถทําลายการรวมตัวกันมวลรวมและอนุภาคหลักของวัสดุต่างๆเช่นเม็ดสีโลหะออกไซด์หรือผลึก อัลตราโซนิกสามารถบรรลุการกระจายขนาดอนุภาคที่สม่ําเสมอและแคบมากโดยมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยระหว่างแบทช์ การกัดอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพสูงสุดในช่วงที่ต่ํากว่า 500 ไมครอนถึงช่วงขนาดย่อยและนาโน เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกของเราสามารถรองรับปริมาณของแข็งสูงและความหนืดของสารละลายสูง ขนาดอนุภาคสุดท้ายจะขึ้นอยู่กับความแข็งของผลิตภัณฑ์ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการลดขนาดอนุภาค!
กระบวนการอัลตราโซนิกเพิ่มเติม
การทําความสะอาดพื้นผิวอนุภาคอัลตราโซนิก
พื้นผิวของอนุภาคผงเป็นปัจจัยสําคัญในการโต้ตอบกับของเหลวโดยรอบ มันอยู่ที่ขอบเขตเฟสของแข็ง / ของเหลวซึ่งเกิดการละลายปฏิกิริยาเคมีหรือกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยา การทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มการเปิดรับพื้นผิวอนุภาคกับเฟสของเหลวโดยการแยกตัวเป็นก้อนสม่ําเสมอและการลดขนาดอนุภาค ในระหว่างปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาและเคมีพื้นผิวอนุภาคสามารถถูกปิดกั้นโดยการสะสมของสารตกค้างการก่อตัวของชั้นขอบเขตชั้นออกไซด์และการเปรอะเปื้อน โพรงอากาศอัลตราโซนิกทําให้เกิดไอพ่นของเหลวความเร็วสูงแรงเฉือนไฮดรอลิกสูงและการชนกันระหว่างอนุภาคส่งผลให้เกิดการทําความสะอาดพื้นผิวอนุภาค อุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher สามารถใช้เป็นชุดหรือในบรรทัดเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนจากอนุภาคในของเหลว
การกวนอัลตราโซนิก
การกวนอัลตราโซนิกและการกวนของถังต้องใช้อุปกรณ์ที่เชื่อถือได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการเพิ่มความหนืดและปริมาตร เครื่องกวนถังทั่วไป เช่น เครื่องผสมแบบพายหรือเครื่องผสมโรเตอร์สเตเตอร์ ถูกจํากัดด้วยปัจจัยต่างๆ รวมถึงความหนืดและความสามารถในการปรับขนาด ดังนั้นการกวนอัลตราโซนิกกําลังสูงของถังจึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสําหรับกระบวนการผสมของคุณเนื่องจากการใส่ทะลุที่สูงขึ้นประหยัดเวลาต้นทุนการดําเนินงานที่ลดลงการทํางานที่ปลอดภัย (ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว) และการบํารุงรักษาง่าย อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องกวนถังอัลตราโซนิก!
ไฮไลท์อัลตราโซนิก
เมื่อผสมผงแห้งเช่นเม็ดสีสารเพิ่มความข้นหรือเหงือกกับของเหลวอนุภาคผงมักจะก่อตัวเป็นก้อนก้อนหรือที่เรียกว่า “ฟิชอายส์” (ผงชุ่มชื้นบางส่วนพร้อมแกนผงแห้ง) เครื่องกวนและเครื่องกวนจะล้างพื้นผิวของตัวกราบดังกล่าวเท่านั้น ส่งผลให้เวลาในการผสมนานและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไม่ดี การผสมอัลตราโซนิกจะทําลายการรวมตัวและก้อนที่นําไปสู่การแก้ปัญหาที่ปราศจากการรวมตัวกัน นอกจากนี้ ผลกระทบทางเคมีของโซโนยังเป็นที่รู้จักกันดีในการกระตุ้นพื้นที่ผิวของอนุภาค ซึ่งนําไปสู่ข้อดี เช่น ปฏิกิริยาที่เร็วขึ้นและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้น
การเตรียมตัวอย่างอัลตราโซนิก
สําหรับการวัดด้วยเครื่องมือวิเคราะห์ (เช่น HPLC, อะตอมสเปกโตรมิเตอร์ ฯลฯ) โดยทั่วไปตัวอย่างส่วนใหญ่จะต้องเป็นของเหลว หากตัวอย่างละลายน้ําได้ตัวถูกละลาย (เช่นซูคราโลสเกลือเช่นในรูปแบบผงหรือเม็ด) สามารถละลายในตัวทําละลายได้ (เช่นน้ําตัวทําละลายในน้ําตัวทําละลายอินทรีย์ ฯลฯ ) ส่งผลให้เกิดส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งประกอบด้วยเฟสเดียวเท่านั้น กระบวนการละลายสามารถทําได้โดยการกวนด้วยตนเองหรือแบบกลไก ซึ่งใช้เวลานานและไม่มีประสิทธิภาพ ปัญหาที่เกี่ยวข้องคือการสูญเสียตัวอย่างเนื่องจากการจัดการหรือขาดความสามารถในการทําซ้ําโดยข้อผิดพลาดแบบสุ่มและการผสมที่ไม่สม่ําเสมอ
อัลตราโซนิกสําหรับการกระตุ้นทางเคมี
ในการเริ่มต้นปฏิกิริยาเคมีต้องใช้พลังงาน พลังงานกระตุ้นที่เรียกว่าคือปริมาณพลังงานที่จําเป็นในการเริ่มต้นปฏิกิริยาและดําเนินต่อไปตามธรรมชาติ โดยการป้อนพลังงานอัลตราโซนิกปฏิกิริยาเคมีสามารถเริ่มต้นได้เนื่องจากแรงดึงดูดถูกเอาชนะและสร้างอนุมูลอิสระ ปฏิกิริยาเคมีทั่วไปที่ได้รับประโยชน์จากอัลตราซาวนด์คือการเร่งปฏิกิริยาแบบโซโน (เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาการถ่ายโอนเฟส), ปฏิกิริยาอินทรีย์สังเคราะห์, โซโนไลซิสและ โซล-เจล-เส้น ทาง นอกจากนี้แรงอัลตราโซนิกยังสร้างพื้นผิวที่มีปฏิกิริยาสูงซึ่งเป็นเทคนิคที่สําคัญในการเพิ่มกิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยา
อัลตราโซนิกเฉือนผอมบาง
ปรากฏการณ์ของความหนืดที่ลดลงภายใต้แรงเฉือนที่เพิ่มขึ้นเรียกว่าการทําให้ผอมบางเฉือนหรือ thixotropic การลดลงของความหนืดมีความสําคัญอย่างยิ่งเมื่อควรปรับเปลี่ยนโหลดอนุภาคของตัวกลาง เพื่อให้ได้ภาระของแข็งที่สูงขึ้นในขั้นตอนแรกความหนืดจะต้องลดลง หลังจากลดความหนืดแล้วสามารถเพิ่มของแข็งและกระจายตัวในตัวกลางได้ แรงเฉือนสูงที่เกิดจากโพรงอากาศอัลตราโซนิกทําให้เกิดการเฉือนบางและผลการกระจายที่โดดเด่น แอปพลิเคชั่นนี้ส่วนใหญ่จะรวมเข้าด้วยกันก่อนการพ่นแห้งหรือการแช่แข็งแบบสเปรย์เพื่อเพิ่มความจุของกระบวนการฉีดพ่นหรือมีอิทธิพลต่อรีโอโลยีของวัสดุ thixotropic เช่น โพลีเมอร์
อัลตราโซนิกมิลลิ่งเปียก
การกัดและการลดขนาดอนุภาคเป็นกระบวนการสําคัญในสาขาอุตสาหกรรมหลายแห่ง เช่น สี & สารเคลือบ, หมึกอิงค์เจ็ท & การพิมพ์ เคมีภัณฑ์ หรือเครื่องสําอาง เทคโนโลยีการกัดอัลตราโซนิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถลดขนาดและการกระจายตัวได้อย่างน่าเชื่อถือในช่วงขนาดไมครอนและนาโน ความแข็งแรงที่ไม่มีใครเทียบได้เหนือโรงสีลูกปัด ลูกบอล และกรวดนั้นอยู่ในการหลีกเลี่ยงสื่อการกัดใดๆ (เช่น ลูกปัด/ไข่มุก) ที่ปนเปื้อนผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเนื่องจากการเสียดสี ในทางตรงกันข้ามการกัดอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับการชนกันโดยเฉพาะซึ่งหมายความว่าอนุภาคที่จะบดจะถูกใช้เป็นผง ดังนั้นการทําความสะอาดสื่อการกัดที่ใช้เวลานานจึงไม่ใช่ปัญหาอีกต่อไป ความหนืดสูงและกระแสปริมาณมากสามารถแปรรูปได้ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง สําหรับการรวมเข้ากับสายการผลิตทางอุตสาหกรรม Hielscher จัดหาโซลูชันที่เหมาะสม: ระบบแบบคลัสเตอร์, การรวม / ติดตั้งเพิ่มเติมได้ง่าย, การบํารุงรักษาต่ํา, ใช้งานง่ายและความน่าเชื่อถือสูง อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกัดแบบเปียกและการเจียรละเอียด!
การสกัดอัลตราโซนิกและการสลายเซลล์
การสลายตัวของเซลล์หรือการสลายตัวเป็นส่วนหนึ่งของการเตรียมตัวอย่างประจําวันในห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีชีวภาพ เป้าหมายของ ลิซิส คือการทําลายส่วนต่างๆ ของผนังเซลล์หรือเซลล์ที่สมบูรณ์เพื่อปล่อยโมเลกุลทางชีวภาพ ไลเสทที่เรียกว่าอาจประกอบด้วย เช่น พลาสมิด การทดสอบตัวรับ โปรตีน ดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ เป็นต้น ขั้นตอนต่อมาหลังจากการสลายคือการแยกส่วนการแยกออร์แกเนลล์หรือ/และการสกัดโปรตีนและการทําให้บริสุทธิ์ วัสดุที่สกัด (= ไลเสท) จะต้องแยกออกจากกันและอยู่ภายใต้การตรวจสอบหรือการใช้งานเพิ่มเติม เช่น สําหรับการวิจัยโปรตีโอมิก โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเป็นเครื่องมือทั่วไปสําหรับการสลายเซลล์และการสกัดที่ประสบความสําเร็จ เนื่องจากความเข้มของอัลตราโซนิกสามารถปรับระดับได้โดยการปรับพารามิเตอร์กระบวนการความเข้มของ sonication ที่เหมาะสมที่สุด – แตกต่างกันไปตั้งแต่อ่อนมากไปจนถึงเข้มข้นสูง – สามารถตั้งค่าได้สําหรับแต่ละสารและสื่อ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสกัดและการสลายเซลล์!
การยับยั้งการทํางานของจุลินทรีย์อัลตราโซนิก
การยับยั้งการทํางานของจุลินทรีย์เป็นกระบวนการสําคัญในการแปรรูปอาหาร เนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นสําหรับอาหารแปรรูปที่สดใหม่และอ่อนโยน อุตสาหกรรมจึงปฏิบัติตามความต้องการของลูกค้าโดยแทนที่การถนอมความร้อนด้วยวิธีการแปรรูปที่อ่อนโยนกว่า อัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่ไม่ใช่ความร้อนที่ช่วยให้สามารถยับยั้งการทํางานของจุลินทรีย์ที่อุณหภูมิต่ํากว่าอันตรายส่งผลให้การรักษาคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสคุณสมบัติทางโภชนาการและการทํางานของผลิตภัณฑ์ได้ดีขึ้น เนื่องจากจุลินทรีย์เป็นสาเหตุหลักของการเน่าเสียของอาหาร จึงต้องกําหนดเป้าหมายเทคนิคการเก็บรักษา ข้อดีของการ sonication คือการควบคุมความเข้มของ sonication อย่างเต็มที่และด้วยเหตุนี้จึงสามารถปรับตัวให้เข้ากับจุลินทรีย์และผลิตภัณฑ์บางประเภทได้ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการยับยั้งการทํางานของจุลินทรีย์!
การขจัดแก๊สอัลตราโซนิก
ในผลิตภัณฑ์ของเหลวหลายชนิดก๊าซที่ละลายน้ําเช่นอากาศออกซิเจนหรือคาร์บอนไดออกไซด์ทําให้เกิดปัญหาสําหรับกระบวนการปลายน้ําหรือคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ก๊าซที่ละลายน้ําอาจส่งผลให้เกิดการกัดกร่อน เกิดฟอง การก่อตัวของฟองอากาศขนาดเล็ก หรือการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
ภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิกก๊าซที่ละลายน้ําจะถูกสกัดเข้าไปในสุญญากาศของฟองอากาศ (การแยกก๊าซสูญญากาศ) ฟองอากาศที่เติมก๊าซจะลอยขึ้นไปด้านบนและสามารถถอดออกได้ ปริมาณก๊าซของของเหลวสามารถลดลงอย่างรวดเร็วต่ํากว่าสมดุลตามธรรมชาติที่ความดันบรรยากาศโดยใช้การขจัดแก๊สด้วยอัลตราโซนิก อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการไล่แก๊ส!
การกําจัดอัลตราโซนิกของไมโครฟองอากาศ
ฟองอากาศขนาดเล็กที่แขวนลอยในของเหลวและสารละลายเป็นปัญหาด้านคุณภาพที่สําคัญสําหรับผลิตภัณฑ์จํานวนมากเนื่องจากฟองดังกล่าวอาจส่งผลให้เกิดสิ่งสกปรกของผลิตภัณฑ์การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์หมอกควันในสารเคลือบความไม่เสถียรทางกลหรือผลการพิมพ์ที่ไม่สม่ําเสมอโดยหมึกอิงค์เจ็ทที่มีก๊าซ คลื่นอัลตราโซนิกแพร่กระจายผ่านฟองอากาศที่ถูกระงับด้วยแรงของเหลวเพื่อรวมเป็นฟองอากาศขนาดใหญ่ที่จะลอยขึ้นไปด้านบนและสามารถลบออกได้ อัลตราโซนิกช่วยให้ฟองอากาศเคลื่อนผ่านของเหลวเช่นน้ําน้ํามันหรือเรซินนําไปสู่การขจัดอากาศที่รวดเร็วและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกําจัดฟองอากาศขนาดเล็ก!
อัลตราโซนิก Defoaming
ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายอย่างเช่นการหมักการย่อยอาหารหรือกระบวนการทางเคมีโฟมทําให้เกิดปัญหาใหญ่เนื่องจากทําให้กระบวนการควบคุมได้น้อยลง ส่วนใหญ่โฟมเป็นผลพลอยได้ที่ไม่ต้องการซึ่งต้องกําจัดออก สารเคมีป้องกันการเกิดฟองที่ใช้กันทั่วไปมีราคาแพงและปนเปื้อนผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในทางตรงกันข้ามคลื่นอัลตราซาวนด์ที่เข้มข้นสูง (sono-defoaming) จะทําลายโฟมโดยไม่มีการปนเปื้อน การทําลายโฟมเป็นการประยุกต์ใช้อัลตราโซนิกที่นุ่มนวลและพลังงานต่ํา แผ่น sonotrodes ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสร้างคลื่นที่เกิดจากอากาศที่มีแอมพลิจูดสูงซึ่งทําให้ฟองอากาศในโฟมไม่เสถียรจึงยุบตัว สามารถทําได้ภายในไม่กี่วินาทีและไม่มีผลกระทบตกค้างใดๆ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการขจัดฟอง!
ความร้อนอัลตราโซนิก
แม้ว่าการให้ความร้อนส่วนใหญ่จะไม่ใช่จุดประสงค์หลักของการ sonication แต่ก็ไม่ควรละเลยผลข้างเคียงของการสร้างความร้อนในตัวกลางที่ผ่านการบําบัด การควบคุมความร้อนเป็นประโยชน์เนื่องจากกระบวนการหลายอย่างได้รับการปรับปรุงด้วยความร้อน ในระหว่างหลายกระบวนการเช่นการเก็บรักษาหรือปฏิกิริยาเคมีการรักษาด้วยอัลตราโซนิกได้รับการสนับสนุนโดยอุณหภูมิที่สูงขึ้นที่เรียกว่าเทอร์โมโซนิก สําหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อนการระบายความร้อนแบบกําหนดเป้าหมายในระหว่างการ sonication จะรักษาอุณหภูมิที่มั่นคงในระหว่างการประมวลผลอัลตราโซนิก ด้วยการใช้อ่างน้ําแข็ง โฟลว์เซลล์พร้อมแจ็คเก็ตระบายความร้อน และตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในตัวในการตั้งค่า Hielscher นําเสนอโซลูชันสําหรับเป้าหมายส่วนบุคคลของคุณ
การรักษาเสถียรภาพอัลตราโซนิก
อัลตราซาวนด์กําลังสูงมีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพทางกลและจุลินทรีย์ แรงเฉือนสูงที่สร้างขึ้นด้วยอัลตราโซนิกให้การผสมที่ละเอียดมากเพื่อให้สามารถเอาชนะพันธะระหว่างอนุภาคและบรรลุเสถียรภาพทางกล ความทนทานของความเสถียรขึ้นอยู่กับสูตร: อิมัลชันและการกระจายตัวบางชนิดมีความเสถียรในตัวเองเนื่องจากการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันและสม่ําเสมอในขณะที่สารผสมอื่น ๆ ต้องได้รับการสนับสนุนโดยการเติมสารทําให้คงตัว หากจําเป็นต้องใช้สารทําให้คงตัวอัลตราซาวนด์เป็นเครื่องมือที่น่าเชื่อถือมากในการผสมสารทําให้คงตัวลงในส่วนผสม
สําหรับผลิตภัณฑ์ชีวภาพและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับอาหารอัลตราซาวนด์เป็นเทคนิคที่เชื่อถือได้ในการยับยั้งการทํางานของจุลินทรีย์เพื่อให้ได้ความเสถียรและการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ การรักษาเสถียรภาพของจุลินทรีย์อัลตราโซนิกเป็นทางเลือกในการเก็บรักษาแบบไม่ใช้ความร้อนที่โน้มน้าวใจโดยการปิดใช้งานจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพและการสร้างความร้อนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น อัลตราซาวนด์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากในการทําลายเชื้อโรคที่เกิดจากอาหาร เช่น E.coli, Salmonellae, Ascaris, Giargia, Cryptosporidium cysts และ Poliovirus
การทํางานของพื้นผิวอนุภาคอัลตราโซนิก
โครงสร้างของพื้นผิวอนุภาคมีความสําคัญต่อลักษณะของอนุภาค พื้นที่ผิวจําเพาะของอนุภาคจะใหญ่ขึ้นตามความสัมพันธ์กับการลดขนาดอนุภาค ดังนั้น การลดขนาดอนุภาค คุณสมบัติของพื้นผิวจึงโดดเด่นมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการทําให้เป็นนาโนไนซ์ สําหรับการใช้วัสดุดังกล่าวลักษณะพื้นผิวมีความสําคัญพอๆ กับคุณสมบัติของแกนอนุภาค ซึ่งหมายความว่าการทํางานของวัสดุนาโนช่วยให้สามารถใช้งานได้หลากหลายเช่นโพลีเมอร์นาโนฟลูอิดไบโอคอมโพสิตนาโนยาและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สิ่งนี้ทําให้การลดขนาด การแยกตัวเป็นก้อน และการทํางานเป็นขั้นตอนสําคัญในการรักษาอนุภาค เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาอนุภาคไมครอนและนาโนเพื่อบดแยกตัวกระจายและปรับเปลี่ยนโครงสร้าง ด้วยการดัดแปลงพื้นผิวอนุภาคสามารถหลีกเลี่ยงการรวมตัวของอนุภาคที่ไม่ต้องการได้ ในขั้นตอนปลายน้ําอนุภาคที่ดัดแปลงด้วยอัลตราโซนิกสามารถผสมเป็นคอมโพสิตได้ซึ่งการ sonication บรรลุการกระจายที่เป็นเนื้อเดียวกันภายในเมทริกซ์ นี่เป็นสิ่งสําคัญมากสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมแบบท่อร่วมเกี่ยวกับความเสถียรในระยะยาวหรือคุณสมบัติทางกลของวัสดุไฮบริด
การทดสอบการกัดเซาะอัลตราโซนิก
ความต้านทานการกัดเซาะของโพรงอากาศเป็นสิ่งสําคัญของความทนทานและอายุการใช้งานของวัสดุ เพื่อให้แน่ใจว่าการทํางานของวัสดุ แนวโน้มการกัดเซาะและความล้าของวัสดุจะต้องได้รับการทดสอบเพื่อการประกันคุณภาพ ความต้านทานการกัดเซาะมีความเกี่ยวข้องสูงสําหรับวัสดุที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการเช่นใบพัดเรือการเคลือบ (ทางทะเล) ปั๊มส่วนประกอบเครื่องยนต์กังหันไฮดรอลิกไดนาโมมิเตอร์ไฮดรอลิกวาล์วแบริ่งซับกระบอกสูบเครื่องยนต์ดีเซลไฮโดรฟอยล์และในทางเดินการไหลภายในที่มีสิ่งกีดขวางเป็นต้น ในการทดสอบการกัดเซาะโพรงอากาศตามมาตรฐาน ASTM G32-92 อัลตราโซนิกที่ควบคุมได้และทําซ้ําเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ อุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher สามารถใช้สําหรับการทดสอบการกัดเซาะของตัวอย่างทั้งทางตรงและทางอ้อม อุปกรณ์อัลตราโซนิกเดียวกันสามารถใช้สําหรับการทดสอบทั้งทางตรงและทางอ้อม ในระหว่างการทดสอบโดยตรงตัวอย่างจะถูกติดตั้งเข้ากับ sonotrode ในขณะที่สําหรับการทดสอบการกัดเซาะทางอ้อมชิ้นงานจะถูกยึดไว้ในบีกเกอร์ การทดสอบการกัดเซาะสามารถทําได้ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างเต็มที่และในเกือบทุกของเหลว ด้วยการปรับความเข้มของอัลตราโซนิกพลังการกัดกร่อนสามารถปรับให้เข้ากับข้อกําหนดในการทดสอบได้ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทดสอบการกัดเซาะ!
การทําความสะอาดสายไฟและสายเคเบิลอัลตราโซนิก
วัสดุที่ไม่มีที่สิ้นสุด เช่น สายไฟ สายเคเบิล เทป แท่ง และท่อต้องทําความสะอาดสารหล่อลื่นที่ตกค้างก่อนจึงจะสามารถแปรรูปต่อไปได้ที่ปลายน้ํา เช่น การชุบสังกะสี การอัดขึ้นรูป หรือการเชื่อม การทําความสะอาดวัสดุที่ไม่มีที่สิ้นสุดมักเป็นคอขวดของสายการผลิต Hielscher Ultrasonics นําเสนอกระบวนการทําความสะอาดอัลตราโซนิกที่ไม่เหมือนใครสําหรับการทําความสะอาดแบบอินไลน์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถรองรับความเร็วในการรับส่งข้อมูลได้สูง ผลของการเกิดโพรงอากาศที่เกิดจากพลังงานอัลตราโซนิกจะขจัดสารหล่อลื่นตกค้างเช่นน้ํามันหรือจาระบีสบู่สเตียเรตหรือฝุ่นละออง นอกจากนี้อนุภาคมลพิษจะกระจายตัวลงในน้ํายาทําความสะอาด ด้วยเหตุนี้จึงหลีกเลี่ยงการยึดเกาะใหม่กับวัสดุที่จะทําความสะอาดและอนุภาคจะถูกล้างออก ข้อดีของการทําความสะอาดอัลตราโซนิกโดยย่อ: พิสูจน์แล้ว & เชื่อถือได้, มีประสิทธิภาพ, เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม, สารทําความสะอาดสารเคมีน้อยหรือไม่มีเลย, Plug-and-play, ระบบโมดูลาร์, ใช้งานง่าย, การบํารุงรักษาต่ํา, การทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน, รอยเท้าขนาดเล็ก, ติดตั้งเพิ่มเติมได้, ปรับแต่งได้ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทําความสะอาดเส้นผมอย่างต่อเนื่อง!
การกรองอัลตราโซนิกและการกรอง
การแยกอนุภาคตามความแตกต่างของขนาดจําเป็นต้องมีการกวนของหน้าจอหรือตาข่าย การกวนอัลตราโซนิกสําหรับการร่อนและการคัดกรองเป็นเครื่องมือที่ได้รับการพิสูจน์แล้วซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการร่อนและประหยัดเวลาเนื่องจากผงสามารถผ่านตะแกรงได้เร็วขึ้นและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ผลลัพธ์ที่ได้คือคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ดีขึ้นโดยมีการสูญเสียวัสดุน้อยลงเนื่องจากการแยกที่ไม่สมบูรณ์ และทั้งหมดนี้ใช้เวลาในการประมวลผลที่สั้นลง อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกรองและคัดกรอง!
การบําบัดน้ําอัลตราโซนิก
การควบคุมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและสาหร่ายในน้ําเป็นกระบวนการต้นน้ําหรือปลายน้ําที่เกี่ยวข้องอย่างมากสําหรับการผลิตสําหรับหลายอุตสาหกรรม คลื่นอัลตราซาวนด์ที่ทรงพลังเป็นที่รู้จักกันดีว่ามีผลกระทบต่อโครงสร้างเซลล์ที่ทําให้เกิดการสลายเซลล์และการตายของเซลล์ตลอดจนความสามารถในการทําความสะอาดเนื่องจากผลกระทบทางกล
นอกจากนี้ถังถังภาชนะและแม้แต่ตัวกรองยังสามารถทําความสะอาดจากฟิล์มชีวภาพสารตกค้างและเศษขยะได้สําเร็จในขั้นตอนการ sonication ที่ง่ายมาก แต่มีประสิทธิภาพ การสั่นสะเทือนทางกลที่สร้างขึ้นด้วยอัลตราโซนิกและแรงเฉือนโพรงอากาศช่วยขจัดสิ่งปนเปื้อน โดยทั่วไปไม่จําเป็นต้องใช้สารทําความสะอาดและสารตกค้างที่ขจัดออกสามารถล้างออกได้ง่าย
โซลูชั่นเฉพาะอุตสาหกรรม
อัลตราโซนิกสําหรับวัสดุนาโน
วัสดุนาโนดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์นักวิจัยและวิศวกรของเกือบทุกสาขาเนื่องจากอนุภาคขนาดนาโนแสดงลักษณะเฉพาะ คุณสมบัติทางกายภาพ เช่น คุณสมบัติทางแสงและแม่เหล็ก ความร้อนจําเพาะ จุดหลอมเหลว และปฏิกิริยาของพื้นผิวมีศักยภาพสูงสําหรับวัสดุที่มีความแข็งแรงเป็นพิเศษ แต่ยิ่งอนุภาคมีขนาดเล็กเท่าใดการรักษาก็ยิ่งยากขึ้นเท่านั้น อัลตราโซนิกกําลังสูงมักเป็นวิธีเดียวที่จะส่งผลต่ออนุภาคนาโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ อิทธิพลของอัลตราซาวนด์กําลังช่วยให้สามารถใช้งานท่อร่วมในเคมีวัสดุได้ & การพัฒนา ตัวเร่งปฏิกิริยา อิเล็กทรอนิกส์ พลังงาน ตลอดจนชีววิทยา & ยา
ส่วนใหญ่เครื่องอัลตราโซนิกกําลังสูงเป็นเครื่องมือเดียวที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การกัดและการกระจายตัวที่ต้องการของอนุภาคนาโน (เช่นท่อนาโน กราฟีนนาโนไดมอนด์ เซรามิก ออกไซด์ของโลหะ ฯลฯ) อีกทางหนึ่ง การตกตะกอนด้วยอัลตราโซนิกหรือที่เรียกว่าการสังเคราะห์จากล่างขึ้นบนเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสร้างผลึกนาโนบริสุทธิ์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งอนุภาคนาโนโลหะโลหะผสมและคอมโพสิตออร์กาโนเมทัลลิกดึงดูดความสนใจเป็นพิเศษเนื่องจากโลหะมีความสําคัญอย่างยิ่งในภาคอุตสาหกรรม ที่นี่เช่นกันการ sonication ให้ผลลัพธ์ที่ไม่เหมือนใครเช่นการเคลือบดีบุกของอนุภาคอลูมิเนียมและไททาเนียม
การสังเคราะห์อัลตราโซนิกจากล่างขึ้นบน
การตกตะกอนหรือการสังเคราะห์จากล่างขึ้นบนอธิบายถึงการก่อตัวของอะตอมโมเลกุลและไอออนที่มีการควบคุมให้เป็นสารประกอบทางเคมีขนาดใหญ่ การตกตะกอนยังมีประโยชน์สําหรับการทําให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ ข้อดีของการตกตะกอนคือด้วยวิธีนี้จะได้อนุภาคที่เล็กที่สุดที่มีรูปร่างเกือบสม่ําเสมอขนาดอนุภาค / ผลึกและสัณฐานวิทยา สําหรับการผลิตอนุภาคนาโนที่มีความบริสุทธิ์สูงการตกตะกอนและการจัดระเบียบส่วนประกอบโมเลกุลด้วยตนเองมักเป็นวิธีเดียวที่จะได้คุณภาพที่ต้องการ เนื่องจากการตกตะกอนเป็นปฏิกิริยาที่รวดเร็วมากการผสมสารตั้งต้นอย่างมีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งสําคัญ การผสมอัลตราโซนิกเป็นกุญแจสําคัญสําหรับโซลูชันผสมที่สม่ําเสมอและละเอียด Hielscher Ultrasonics จัดหาอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่มีความน่าเชื่อถือสูงซึ่งรับประกันการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอย่างสมบูรณ์และความสามารถในการทําซ้ําเต็มรูปแบบ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตกตะกอน!
อัลตราโซนิกส์ในเคมีและโซโนเคมี
การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิกในเคมีแตกแขนงในทุกส่วนรวมถึงการสังเคราะห์วัสดุการวิเคราะห์ & การกําหนด, ชีวเคมี, อินทรีย์ & เคมีอนินทรีย์ ประสาทเคมี เคมีนิวเคลียร์ และเคมีไฟฟ้า อัลตราซาวนด์กําลังสูงส่งเสริมปฏิกิริยาด้วยความสามารถในการผสมที่โดดเด่นหรือไม่ (เช่น เคมีอิมัลชัน ตัวเร่งปฏิกิริยาการถ่ายโอนเฟส PTC) เปิดใช้งานพื้นผิว (เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา, โซล-เจล) เริ่มต้นโดยการมีส่วนร่วมของพลังงานจลน์ที่ต้องการหรือการเอาชนะแรงทางเคมี (เช่น ศักยภาพ Zeta, แรง Van-der-Waals, ปฏิกิริยาเปิดวงแหวน) สามารถบรรลุผลลัพธ์ที่ไม่เหมือนใครได้
อัลตราโซนิก Sono-Catalysis
ตัวเร่งปฏิกิริยาจะเพิ่มอัตราการแปลงของปฏิกิริยาเคมี และจําเป็นในการเริ่มต้นปฏิกิริยาหรือเพื่อให้ปฏิกิริยาดําเนินต่อไปจนกว่าจะได้การแปลงที่สมบูรณ์ ความจริงที่ว่าปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยามักจะช้าและไม่สมบูรณ์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยอัลตราซาวนด์กําลังสูง อัลตราโซนิกมีส่วนช่วยในการเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกันและบรรลุอัตราการแปลงที่เร็วขึ้นและให้ผลผลิตที่สูงขึ้น แรงอัลตราโซนิกสร้างพื้นผิวที่มีปฏิกิริยาสูงและเพิ่มกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยา แม้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ถูกบริโภคเอง แต่การสะสมบนพื้นผิวสามารถลดกิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาได้เมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งมักต้องการโลหะที่หายากและมีราคาแพงอายุการใช้งานที่ยาวนานจึงเป็นสิ่งสําคัญทางเศรษฐกิจ อัลตราซาวนด์เป็นเทคนิคที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการขจัดคราบสกปรกออกจากพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อเปิดใช้งานอีกครั้งจนมีความจุตัวเร่งปฏิกิริยาเต็มที่ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเร่งปฏิกิริยาโซโน!
โซโนเคมี
ปฏิกิริยาเคมีมักช้าและไม่สมบูรณ์ดังนั้นความสําเร็จของการใช้สารตั้งต้นอย่างเต็มที่จึงเป็นที่พึงปรารถนา อัลตราโซนิกกําลังสูงทําให้เกิดผลกระทบทางกายภาพในของเหลวเช่นการถ่ายโอนมวลที่เพิ่มขึ้นอิมัลชันความร้อนความร้อนจํานวนมากและผลกระทบที่หลากหลายต่อของแข็ง (การกัดการแยกตัวเป็นก้อนการเปิดใช้งานพื้นผิวการดัดแปลง) ผลกระทบทางกายภาพเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อปฏิกิริยาเคมี ด้วยเหตุนี้อัลตราซาวนด์จึงก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่หลากหลายเช่นการเร่งปฏิกิริยาการสังเคราะห์ & การตกตะกอนเส้นทางโซลเจลเคมีอิมัลชันและเคมีโพลีเมอร์ อุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher เหมาะอย่างยิ่งสําหรับการใช้งานโซโนเคมีเนื่องจากระบบ Hielscher สามารถจัดการกับตัวทําละลายกรดเบสและวัสดุที่ระเบิดได้ (เอทีเอ็กซ์ จัดอันดับเครื่องอัลตราโซนิก UIP1000hd-Exd) ระบบทั้งหมดสามารถใช้สําหรับ sonication แบบแบทช์เช่นเดียวกับ sonication แบบอินไลน์ อุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมที่หลากหลายช่วยให้สามารถจับคู่ความต้องการของกระบวนการได้ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ sono-chemistry!
เส้นทางอัลตราโซนิก Sol-Gel
อนุภาคขนาดนาโนละเอียดพิเศษและอนุภาครูปทรงกลมการเคลือบฟิล์มบางเส้นใยวัสดุที่มีรูพรุนและหนาแน่นตลอดจนแอโรเจลและซีโรเจลที่มีรูพรุนมากเป็นสารเติมแต่งที่มีศักยภาพสูงสําหรับการพัฒนาและการผลิตวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง วัสดุขั้นสูง เช่น เซรามิก แอโรเจลที่มีรูพรุนสูง น้ําหนักเบาเป็นพิเศษ และไฮบริดอินทรีย์-อนินทรีย์สามารถสังเคราะห์ได้จากสารแขวนลอยคอลลอยด์หรือโพลีเมอร์ในของเหลวด้วยวิธีโซล-เจล วัสดุแสดงให้เห็นถึงลักษณะเฉพาะ เนื่องจากอนุภาคโซลที่สร้างขึ้นมีขนาดนาโนเมตร ผ่านเส้นทางอัลตราโซนิกโซลเจลสามารถสร้างเจล (ที่เรียกว่าโซโนเจล) ที่มีขนาดอนุภาคน้อยที่สุดพื้นที่ผิวสูงสุดและปริมาตรรูขุมขนสูงสุด อุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ที่หลากหลายนําเสนอการกําหนดค่าอุปกรณ์ที่เหมาะสําหรับวัสดุและปริมาตรเฉพาะ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการโซลเจล!
การย่อยสลายทางเคมีอัลตราโซนิก
ขยะเคมีที่ให้การกู้คืนและการย่อยสลายเป็นปัญหาร้ายแรงของกระบวนการทางอุตสาหกรรมเช่นการทําเหมืองแร่การผลิตสารเคมีและสถานที่ฝังกลบ ของเสียและมลพิษ (เช่น ในดิน น้ําเสีย...) จะต้องได้รับการแปรรูปในแง่ของการรีไซเคิล การลดของเสีย หรือการสะสม การย่อยสลายโซโนเคมีเป็นกระบวนการที่มีศักยภาพสูงซึ่งโดดเด่นนอกเหนือจากผลลัพธ์ที่โดดเด่นและไม่เหมือนใครด้วยความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและใช้งานง่าย Sonication อาจส่งผลให้เกิดการแตกแยกของพันธะการลดความยาวโซ่การดัดแปลงโมเลกุลหรือการกระตุ้น ด้วยเหตุนี้จึงมีส่วนทําให้เกิดการเกิดออกซิเดชันการดูดซับการสลายเสียงและการชะล้าง ลักษณะเด่นของการย่อยสลายด้วยอัลตราโซนิกช่วยคือการเพิ่มขึ้นของอัตราการแปลงทางเคมีเช่นเดียวกับโพรงอากาศอัลตราโซนิกและผลกระทบของโซโนเคมีให้การผสมที่ดีขึ้นการเริ่มต้นของปฏิกิริยาโดยการป้อนพลังงานการสร้างกลุ่มฟังก์ชัน (เช่นการแตกแยก –กลุ่มไฮดรอกซิลโอไฮบริตริล) และอนุมูล (เช่น H2O -> H+ และ HO-)
พอลิเมอไรเซชันอัลตราโซนิก
Sonication มีผลต่าง ๆ ต่อโพลีเมอร์: ผลกระทบของธรรมชาติทางกายภาพรวมถึงการผสม (เช่นอิมัลชันการกระจายตัวการแยกตัวออกจากการรวมตัวการห่อหุ้ม) และการให้ความร้อนจํานวนมากในขณะที่ผลกระทบทางเคมีสร้างอนุมูลอิสระและเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุล อัลตราซาวนด์มีส่วนช่วยในการพอลิเมอไรเซชันได้หลายวิธี: คลื่นอัลตราซาวนด์กําลังสูงผลิตและกระจายอนุภาคขนาดนาโนอิมัลชันเฟสของเหลวที่ไม่ผสมกันและสร้างอนุมูลอิสระซึ่งมีส่วนช่วยในการพอลิเมอไรเซชันของอิมัลชัน นาโนคอมโพสิตโพลีเมอร์และไฮโดรเจลสามารถผลิตได้สําเร็จด้วยอัลตราซาวนด์ นอกจากนี้ การทํางานของพื้นผิวของโพลีเมอร์ยังมีบทบาทสําคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพของโพลีเมอร์พื้นฐาน และนําเสนอแนวทางใหม่ๆ ในการพัฒนาวัสดุที่ปรับแต่งได้ การปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิวของพอลิเมอร์สินค้าโภคภัณฑ์เป็นที่สนใจทางเศรษฐกิจสูง ด้วยเหตุนี้โซโนเคมีจึงเป็นวิธีที่ถูกต้องสําหรับการบําบัดด้วยพอลิเมอร์ที่ประสบความสําเร็จ
การถมตัวเร่งปฏิกิริยาอัลตราโซนิกและการฟื้นฟู
เมื่อรีเอเจนต์ทําปฏิกิริยาที่พื้นผิวอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเคมีจะสะสมที่พื้นผิวสัมผัส เมื่อรวมกับชั้นเปรอะเปื้อนและทู่จะบล็อกโมเลกุลของรีเอเจนต์อื่นๆ ไม่ให้มีปฏิสัมพันธ์ที่พื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยานี้ โดยการเกิดโพรงอากาศแบบอัลตราโซนิกและทําให้เกิดการชนกันระหว่างอนุภาคสารตกค้างบนพื้นผิวอนุภาคจะถูกทําลายและชะล้างออกโดยการสตรีมอัลตราโซนิกในของเหลว การกัดเซาะของโพรงอากาศบนพื้นผิวอนุภาคทําให้เกิดพื้นผิวที่ไม่ทู่และมีปฏิกิริยาสูง อุณหภูมิและความดันสูงที่มีอายุสั้นมีส่วนทําให้เกิดการสลายตัวของโมเลกุลและเพิ่มปฏิกิริยาของสารเคมีหลายชนิด เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher สามารถใช้ในการเตรียมการฟื้นฟูและสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่
โซโนลูมิซินซ์
Sonoluminiscence อธิบายปรากฏการณ์ของการปล่อยแสงสั้น ๆ ที่เกิดจากการระเบิดฟองอากาศอัลตราโซนิกในตัวกลางที่เป็นของเหลว แม้ว่าจะมีทฤษฎีต่าง ๆ ที่พยายามเปิดเผยปรากฏการณ์ของ sonoluminiscence แต่จนถึงทุกวันนี้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถพิสูจน์ทฤษฎีของพวกเขาได้ซึ่งรวมถึงฮอตสปอตรังสี bremsstrahlung รังสีที่เกิดจากการชนและการปล่อยโคโรนาแสงที่ไม่ใช่คลาสสิกการขุดอุโมงค์โปรตอนไอพ่นไฟฟ้าพลศาสตร์และไอพ่นเศษส่วนคําอธิบายควอนตัม (ซึ่งเกี่ยวข้องกับเอฟเฟกต์ Unruh หรือ Casimir) หรือปฏิกิริยาฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์
อัลตราโซนิกส์ในชีววิทยาและจุลชีววิทยา
ผลกระทบอัลตราโซนิกในระบบชีวภาพและจุลชีววิทยามีหลากหลาย: การกระจายตัว & การทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน การละลายของมวลรวม การสลายเซลล์และเนื้อเยื่อ (เช่น แบคทีเรีย ยีสต์ ไวรัส สาหร่าย...) & การสกัดวัสดุภายในเซลล์ (เช่นโปรตีนออร์แกเนลล์ไรโบโซมดีเอ็นเออาร์เอ็นเอไขมันเปปไทด์ ... ) การเปลี่ยนแปลงเซลล์พืชการแยกโครมาตินและการตัดการตกตะกอนของภูมิคุ้มกันโครมาตินและการใช้งานที่เกี่ยวข้องทําได้สําเร็จโดยการโซนิเคชั่น
Hielscher Ultrasonics มีเครื่องอัลตราโซนิกที่เหมาะสมอย่างยิ่งสําหรับการใช้งานแต่ละอย่าง สําหรับขวดและหลอดทดลองที่เล็กที่สุด VialTweeter เป็นอุปกรณ์ที่คุณเลือก ในขณะที่อุปกรณ์โพรบในห้องปฏิบัติการ เช่น UP200Ht หรือ UP400St จะรักษาตัวอย่างขนาดใหญ่ได้ดีที่สุด สําหรับการใช้งานแบบตั้งโต๊ะและเชิงพาณิชย์ระบบอัลตราซาวนด์ตั้งแต่ 500 วัตต์ถึง 16,000 วัตต์สามารถจัดการสตรีมปริมาณมากได้อย่างง่ายดาย sonotrodes, โฟลว์เซลล์และอุปกรณ์เสริมต่างๆทําให้โปรแกรมสมบูรณ์และครอบคลุมข้อกําหนดทั้งหมด
การตัดอัลตราโซนิก DNA, RNA และโครมาติน
กรดดีอยซ์ไรโบนิวคลีอิก (DNA) กรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) และโครมาตินเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่สําคัญสําหรับสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบพร้อมกับโปรตีน DNA และ RNA เป็นโมเลกุลที่เข้ารหัสคําสั่งทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต โครมาตินเป็นการรวมกันของ DNA และโปรตีนที่สร้างจากเนื้อหาของนิวเคลียสของเซลล์ เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัยจําเป็นต้องแยกชิ้นส่วนส่วนประกอบของโมเลกุลเหล่านี้ออกเป็นส่วนประกอบที่เล็กลงเพื่อตรวจสอบและวิเคราะห์หรือจัดเรียงใหม่ในระหว่างการตกตะกอนของภูมิคุ้มกันและการเชื่อมขวาง สําหรับการตัด DNA, RNA และโครมาตินขนาดชิ้นส่วนมีความสําคัญมาก ด้วยการควบคุมพารามิเตอร์ที่สําคัญทั้งหมดอย่างเต็มที่อัลตราซาวนด์ช่วยให้สามารถแยกส่วนของโมเลกุลเป้าหมายได้ ตัวอย่างเช่น ความยาวของชิ้นส่วนโครมาตินในอุดมคติอยู่ระหว่าง 200 ถึง 1,000 bp การตัดอัลตราโซนิก ทําได้โดยการระเบิดในโหมดพัลส์ เนื่องจากอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมอัจฉริยะความต้องการในการประมวลผลเช่นการ sonification โดยตรงหรือโดยอ้อมการระบายความร้อนตัวอย่างการบันทึกกระบวนการดิจิทัลมีให้โดยอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher สิ่งนี้ทําให้มั่นใจได้ถึงการประมวลผลทางจุลชีววิทยาที่ประสบความสําเร็จและความสะดวกสบายในการใช้งาน
อัลตราโซนิกสําหรับสีหมึกและเม็ดสี
ในอุตสาหกรรมสี การเคลือบ และหมึก อนุภาคเป็นวัตถุดิบที่จําเป็นสําหรับสูตรผลิตภัณฑ์ สําหรับผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงที่มีคุณสมบัติที่คาดหวังการประมวลผลอนุภาคที่เชื่อถือได้เป็นสิ่งสําคัญ ขนาดอนุภาคเป็นปัจจัยสําคัญที่มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย อัลตราซาวนด์กําลังสูงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสําหรับการกัดและการแยกตัวเป็นก้อนขนาดไมครอนและนาโน โดยไม่ต้องยุ่งยากกับการใช้สื่อการกัดหรือหัวฉีด
สําหรับหมึกและหมึกพิมพ์เจ็ทขนาดอนุภาคเป็นเครื่องหมายคุณภาพที่สําคัญ: เม็ดสีมีขนาดเล็กเกินไปหมึกจะสูญเสียความแข็งแรงในการย้อมสี – เม็ดสีมีขนาดใหญ่เกินไปหัวฉีดเครื่องพิมพ์อุดตันส่งผลให้งานพิมพ์ไม่ดี Ultrasonication ช่วยให้สามารถปรับพารามิเตอร์การประมวลผลได้อย่างแม่นยํากับผลการกัดที่ดูดและแยกตัวเป็นก้อน เมื่อพบพารามิเตอร์การประมวลผลอัลตราโซนิกในอุดมคติแล้วก็ไม่มีเหตุผลที่จะเปลี่ยนแปลง การผลิตแบบอินไลน์อย่างต่อเนื่องช่วยให้ได้ผลผลิตที่มีคุณภาพสูงสุดอย่างสม่ําเสมอ การกระจายอนุภาคภายในสูตรมีความสําคัญต่อการแสดงออกของคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ เฉพาะในกรณีที่อนุภาคกระจายอย่างสม่ําเสมอและสม่ําเสมอผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะแสดงคุณภาพที่น่าพอใจเช่นความโปร่งใสความต้านทานรังสียูวีหรือความต้านทานรอยขีดข่วนของสารเคลือบ การกระจายเป็นหนึ่งในการใช้งานพลังงานที่ได้รับการพิสูจน์แล้วของอัลตราซาวนด์
อัลตราโซนิกสําหรับเครื่องสําอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล
สําหรับ การผลิตเครื่องสําอางการผสมส่วนผสมเป็นขั้นตอนสําคัญ อัลตราโซนิกกําลังสูงให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ในการทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน การกระจายตัว และอิมัลชันขนาดละเอียด เช่น สําหรับครีมและโลชั่น น้ํายาทาเล็บ และผลิตภัณฑ์แต่งหน้า นอกเหนือจากการใช้งานการผสมแล้ว อัลตราซาวนด์ยังเป็นที่รู้จักกันดีสําหรับการสกัดและการดัดแปลงเซลล์ (เช่น ไลโปโซม) ด้วย เนื่องจากส่วนผสมจํานวนมากที่เข้าสู่สูตรนั้นได้มาจากการสกัดเช่นไขมันโปรตีนสารประกอบอะโรมาติกหรือสารแต่งสีจากเซลล์อัลตราซาวนด์จึงเป็นเครื่องมือที่มีศักยภาพสูงสําหรับสูตรใหม่
อัลตราโซนิกสําหรับเภสัชภัณฑ์
การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์ในอุตสาหกรรมยามีหลากหลาย: การสังเคราะห์สารประกอบทางเคมีการสกัดสารออกฤทธิ์ (เช่นฟีนอลฟลาโวนอยด์จากพืช) อิมัลชัน (ของโลชั่นครีมและขี้ผึ้ง) การเตรียมไลโปโซม (นาโนอิมัลชันและการห่อหุ้มสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในภายหลัง) หรือการยับยั้งการทํางานของไวรัสและเชื้อโรคสําหรับวัคซีน ในการผลิตยาการใช้เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้สามารถเพิ่มกําลังการผลิตโดยผลผลิตที่ดีขึ้น เนื่องจากอุปกรณ์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมที่เชื่อถือได้ปฏิกิริยาสามารถทํางานได้ในระดับที่ใหญ่ขึ้น - เป็นกระบวนการแบทช์หรือเป็นกระบวนการต่อเนื่องในเครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหล
การผลิตอัลตราโซนิกของเชื้อเพลิงชีวภาพ
ภาคพลังงานนําเสนอการใช้งานที่หลากหลายสําหรับการใช้อัลตราโซนิกที่ประสบความสําเร็จและมีประสิทธิภาพ แอปพลิเคชั่นที่ได้รับความนิยมและเป็นที่รู้จักมากที่สุดอาจเป็นอัลตราโซนิกช่วย ไบโอดีเซล การผลิต (ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันจากน้ํามันพืชบริสุทธิ์หรือใช้แล้ว/เสีย (UVO; WVO)/ ไขมันสัตว์เป็นไบโอดีเซล) ซึ่งส่งผลให้ผลผลิตและคุณภาพสูงขึ้น เมื่อวัตถุดิบไบโอดีเซลมีกรดไขมันอิสระ (FFA) มากกว่า 2-3% เอสเทอริฟิเคชันของกรดเป็นขั้นตอนต้นน้ําที่มีประโยชน์เพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของสบู่สูง นอกจาก ทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน อัลตราซาวนด์กําลังสูงสนับสนุนการสกัดน้ํามันจากพืชผล (เช่น เรพซีด ถั่วเหลือง คาโนลา ข้าวโพด ปาล์ม ถั่วลิสง มะพร้าว พริกัชวชา ฯลฯ) หรือสาหร่าย
ไบโอเอทานอล เป็นเชื้อเพลิงสีเขียวที่ได้เมื่อแป้งและน้ําตาลของข้าวโพดพืชผลมันฝรั่งอ้อยข้าว ฯลฯ ถูกหมักโดยเซลล์ยีสต์ให้เป็นเอทานอล ด้วยการใช้อัลตราโซนิกพลังงานเซลล์พืชจะถูกหยุดชะงักและวัสดุภายในเซลล์จะถูกสกัดเพื่อให้วัตถุดิบพร้อมใช้งานสําหรับการย่อยเอนไซม์ได้ดีขึ้น ด้วยเหตุนี้แป้งและน้ําตาลจึงมีให้สําหรับการหมักซึ่งส่งผลให้การแปลงเร็วขึ้นและสมบูรณ์ยิ่งขึ้นและให้ผลผลิตที่สูงขึ้น
อัลตราโซนิกส์ในเชื้อเพลิงพลังงานน้ํามันและก๊าซ
เทคนิคการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพมากสําหรับการผลิตอิมัลชันที่มั่นคงและไม่เสถียรซึ่งช่วยให้สามารถสร้างเชื้อเพลิงน้ําได้สําเร็จ ดังนั้นเชื้อเพลิงส่วนใหญ่เป็นเชื้อเพลิงที่หนักกว่าเช่นน้ํามันดีเซลของเรือจึงถูกทําให้เป็นอิมัลชันด้วยน้ํา การใช้เชื้อเพลิงที่ผสมน้ําส่งผลให้การเผาไหม้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและลดการปล่อย NOx ได้อย่างมาก อีกสาขาที่สําคัญคือการบําบัดด้วยอัลตราโซนิกของถ่านหิน
กระบวนการอัลตราโซนิกในการผลิตอาหารนมและเครื่องดื่ม
การแปรรูปอาหารที่ไม่รุนแรงมีความสําคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากความต้องการของลูกค้าที่เพิ่มขึ้นสําหรับอาหารสดและส่วนใหญ่เป็นอาหารจากธรรมชาติ ดังนั้นสําหรับขั้นตอนการประมวลผลทั่วไป เช่น การผสม & การทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน, การสกัด, การรักษาเสถียรภาพ & การเก็บรักษาวิธีการแบบดั้งเดิมจะถูกแทนที่ด้วยเทคนิคการแปรรูปที่เป็นนวัตกรรมใหม่เช่นอัลตราโซนิกซึ่งเป็นวิธีการที่ไม่ใช่ความร้อนสําหรับอาหาร ประโยชน์ของการ sonication ขึ้นอยู่กับการแปรรูปที่อ่อนโยนรวดเร็วและสะอาดส่งผลให้การสูญเสียผลิตภัณฑ์น้อยลงและคุณภาพอาหารที่ดีขึ้นโดยการอนุรักษ์ความสดและวิตามิน โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher ใช้สําหรับการใช้งานหลายตัวในอุตสาหกรรมอาหารเช่นการถนอมอาหาร & การยับยั้งจุลินทรีย์, การทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน, การรักษาเสถียรภาพ & การเก็บรักษาน้ําผลไม้น้ําซุปข้นและ สมูทตี้, การสกัดรสชาติและฟรุกโตส (น้ําตาล), การทําให้ผอมบางเฉือนเพื่อลดความหนืด, การสุกของ ไวน์ และ น้ําส้มสายชูบัลซามิก, การกลั่นแอลกอฮอล์ & เครื่องปรุงรส, เมฆอิมัลชัน, ไอศกรีม (ส่งเสริมการสร้างนิวเคลียสของน้ําแข็งและการถ่ายเทมวล), การสกัดสาหร่ายสําหรับโภชนาการ, การหั่นช็อกโกแลตเพื่อทําลายผลึกน้ําตาล, การทําให้เป็นของเหลวของ น้ำผึ้งการกลั่นน้ํามันพืช ฯลฯ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับอัลตราโซนิกสําหรับอาหารและเครื่องดื่ม!
วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์และรายงานที่มี Hielscher Ultrasonicators
รายการต่อไปนี้มีบทความทางวิทยาศาสตร์ให้เลือกเล็กน้อยซึ่งโพรบอัลตราโซนิก Hielscher ถูกนํามาใช้สําหรับการใช้งานต่างๆได้สําเร็จ โปรดสอบถามเอกสารเกี่ยวกับการใช้งานเฉพาะที่คุณสนใจเป็นพิเศษ!