Laboratuvar Sonikatörleri için Akış Hücreleri ve Hat İçi Reaktörler
Laboratuvar Ölçeğinde Ultrasonik Hat İçi İşleme
Ultrasonik homojenizatörler için akış hücresi reaktörleri iyi bilinir ve endüstriyel üretimde büyük hacimlerin işlenmesinde yaygın olarak kullanılır. Bununla birlikte, laboratuvar ve tezgâh üstü ölçekte daha küçük hacimlerin işlenmesinde de ultrasonik akış hücrelerinin kullanılması çeşitli avantajlar sunar. Malzeme, akış hücresi haznesinin sınırlı alanından tanımlanmış bir şekilde geçtiği için ultrasonik akış hücreleri tekdüze işleme sonuçları elde edilmesine olanak tanır. Kalış süresi, proses sıcaklığı ve geçiş sayısı gibi sonikasyon faktörleri hassas bir şekilde kontrol edilebilir; böylece hedeflere güvenilir bir şekilde ulaşılır.
Hielscher akış hücreleri ve hat içi reaktörleri, optimum proses sıcaklığını korumak için soğutma ceketleriyle birlikte sunulur. Belirli proses gereksinimlerini karşılamak üzere çeşitli boyutlarda ve geometrilerde akış hücresi reaktörleri mevcuttur.
Bir laboratuvar sonikatörünü bir akış hücresi reaktörüyle birlikte kullanarak fazla kişisel emek harcamadan daha büyük numune hacimlerini işleyebilirsiniz. Ultrasonik akış hücreli bir düzenekte sıvı, paslanmaz çelikten veya camdan yapılmış ultrasonik reaktöre pompalanır. Akış hücresinde sıvı veya bulamaç, hassas bir şekilde ayarlanabilen sonikasyona maruz bırakılır. Malzemenin tamamı sonotrodun altındaki kavitasyon sıcak nokta bölgesinden geçer ve eşit bir ultrasonik işleme tabi tutulur. Kavitasyon bölgesinden geçtikten sonra sıvı, akış hücresinin çıkışına ulaşır. Prosese bağlı olarak, akış sırasında ultrasonik işleme tek geçişli veya çok geçişli olarak yürütülebilir. Belirli bir yararlı proses sıcaklığını korumak, örneğin sonikasyon sırasında ısıya duyarlı malzemenin bozunmasını önlemek için akış hücresi reaktörleri, ısı dağılımını iyileştiren ceketlerle donatılmıştır.
Küçük hacimlerden büyük hacimlere: Proses sonuçları, laboratuvar ve tezgâh üstü düzeyde işlenen daha küçük hacimlerden endüstriyel üretim ölçeğindeki çok yüksek işleme kapasitelerine doğrusal olarak ölçeklendirilebilir. Hielscher sonikatörleri, mikrolitreden galona kadar her hacim için mevcuttur.
Hielscher akış hücreleri tamamen otoklavlanabilir ve çoğu kimyasalla kullanıma uygundur.
Şu ürünlerimiz hakkında daha fazla bilgi edinin: laboratuvar tipi ve endüstriyel ultrasonik homojenizatörlerimiz!
Daha küçük hacimlerin sürekli hat içi sonikasyonu için ultrasonik akış hücresi reaktörü
UP200Ht ultrasonik laboratuvar homojenizatörü – hat içi sonikasyon için akış hücresiyle
Ultrasonik Laboratuvar Cihazları ve Akış Hücreleri
Aşağıda ultrasonik laboratuvar cihazlarımızı, bunlarla uyumlu akış hücreleri ve sonotrotlarla birlikte bulabilirsiniz
UP400ST (24kHz, 400W):
S24d14D, S24d22D ve S24d22L2D sonotrotları, O-ring conta ile birlikte sunulur. S24d14D ve S24d22D sonotrot tipleri, FC22K akış hücresiyle (paslanmaz çelik, soğutma ceketli) uyumludur.
UP200ST (26kHz, 200W) / UP200HT (26kHz, 200W):
S24d2D ve S24d7D sonotrotları, O-ring conta ile donatılmıştır ve FC7K (paslanmaz çelik, soğutma ceketli) ve FC7GK (cam akış hücresi, soğutma ceketli) akış hücreleriyle uyumludur.
UP50H (30kHz, 50W) / UP100H (30kHz, 100W):
Hem UP50H hem de UP100H için aynı sonotrot ve akış hücresi modelleri kullanılabilir. MS7 ve MS7L2 sonotrotları, D7K (paslanmaz çelik) ve GD7K (cam akış hücresi, soğutma ceketli) akış hücreleriyle kullanıma uygun olmalarını sağlayan bir contaya sahiptir.
Ultrasonik Akış Hücrelerinde Çalışma Koşulları Nasıl Optimize Edilir?
Hielscher Ultrasonics, size çeşitli ultrasonik akış hücreleri ve sonokimyasal reaktörler sunar. Akış hücresi tasarımı (yani akış hücresinin geometrisi ve boyutu) ve sonotrot, sıvı veya bulamaç ve hedeflenen proses sonuçları doğrultusunda seçilmelidir.
Aşağıdaki tablo, akış hücresindeki ultrason koşullarını etkileyen en önemli parametreleri göstermektedir.
- Sıcaklık: Soğutma ceketli akış hücreleri, istenen işleme sıcaklığının korunmasına yardımcı olur. Akışkanın kendine özgü kaynama noktasına yakın yüksek sıcaklıklar, sıvı yoğunluğu azaldığı için kavitasyon şiddetinin düşmesine neden olur.
- Basınç: Basınç, kavitasyonu şiddetlendiren bir parametredir. Ultrasonik akış hücresinin basınçlandırılması, akışkan yoğunluğunun ve dolayısıyla akustik kavitasyonun artmasına neden olur. Hielscher laboratuvar akış hücreleri 1 barg değerine kadar basınçlandırılabilirken Hielscher endüstriyel akış hücrelerine ve reaktörlerine 300atm (yaklaşık 300 barg) değerine kadar basınç uygulanabilir.
- Sıvının viskozitesi: Ultrasonik hat içi bir düzenek söz konusu olduğunda sıvının viskozitesi önemli bir faktördür. Küçük laboratuvar akış hücreleri tercihen düşük viskoziteli ortamlarla kullanılmalıdır; Hielscher endüstriyel akış hücreleri ise macunlar da dâhil olmak üzere düşükten yükseğe kadar çeşitli viskozitelere sahip malzemeler için uygundur.
- Sıvının bileşimi: Sıvının viskozitesinin etkileri yukarıda açıklanmıştır. İşlenen sıvı katı madde içermiyorsa pompalama ve besleme basittir ve akış özellikleri öngörülebilir. Parçacıklar ve lifler gibi katı maddeler içeren bulamaçlar söz konusu olduğunda, akış hücresinin şekli parçacık boyutu veya lif uzunluğu dikkate alınarak seçilmelidir. Doğru akış hücresi geometrisi, katı madde içeren akışkanların akışını kolaylaştırır ve homojen sonikasyon sağlar.
- Çözünmüş gazlar: Gaz kabarcıkları, akustik kavitasyonun ve onun karakteristik vakum kabarcıklarının oluşumunu engellediği için ultrasonik akış hücresine beslenen sıvılar yüksek miktarda çözünmüş gaz içermemelidir.
FC22K akış hücresi reaktörü – UP400ST laboratuvar sonikatörü için
Küçük ve büyük ölçekli ultrasonik akış reaktörleri, yüksek güçlü ultrasonik işlemenin mekanizmalarının ve etkilerinin incelenmesine ve kontrol edilmesine olanak tanıdıkları için araştırma, Ar-Ge ve endüstride çok popülerdir. Bu nedenle ultrasonik akış hücresi reaktörleri ve hat içi reaktörler, biyolojik, farmasötik ve kimyasal proseslerde çeşitli uygulamalar için laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte kullanılmaya başlanmıştır.İdeal ultrasonik işleme düzeneğini oluşturmak için Hielscher Ultrasonics homojenizatörleri, sonotrotları ve akış hücreleri çeşitli tasarımlarda mevcuttur. Çok deneyimli personelimiz, proses hedefleriniz için optimum ekipman yapılandırması konusunda size danışmanlık sunacaktır!
Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında bir fikir vermektedir:
| Kesikli İşleme Hacmi | Debi | Önerilen Cihazlar |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| uygulanamaz | 10–100L/min | UIP16000 |
| uygulanamaz | daha yüksek | Bir arada çalışan UIP16000 üniteleri |
Bize Ulaşın! / Bize Sorun!
Literatür / Kaynaklar
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Hielscher Ultrasonics, laboratuvar ölçeğinden endüstriyel ölçeğe kadar yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir.
