Laboratuvar, Pilot ve Endüstriyel İşlemler için Ultrasonik Homojenizatörler
Ultrasonik homojenizatörler, katı-sıvı ve sıvı-sıvı süspansiyonları karıştırmak ve homojenize etmek için güçlü araçlardır. Ultrasonik homojenizasyon, bir sıvıdaki parçacıkları azaltmak için mekanik bir işlemdir, böylece düzgün bir şekilde küçük ve eşit olarak dağılırlar. Hielscher laboratuar ve üretim ölçeğinde uygulama için güçlü ultrasonik homojenizatörler sunar.
Güvenilir Karıştırma, Dağıtma, Emülsifiye Etme ve Parçacık Boyutunun Küçültülmesi için Ultrasonik Homojenizatörler
Hielscher ultrasonik homojenizatörleri, homojen karışımlar, ince dispersiyonlar, kararlı emülsiyonlar, nanoemülsiyonlar, hücre lizatları ve daha küçük partikül boyutları elde etmek için güçlü ve kontrol edilebilir kavitasyon sağlar. Küçük laboratuvar numunelerinden sürekli endüstriyel üretime kadar, Hielscher ultrasonik cihazları araştırma, ürün geliştirme ve üretim için tekrarlanabilir homojenizasyon sonuçları sunar.
İster laboratuvarda mililitrelik işleme yapmanız, ister pilot ölçekte bir formülasyonu optimize etmeniz, ister yüksek verimli hat içi üretim gerçekleştirmeniz gerekse, Hielscher genlik, süre, sıcaklık, basınç ve enerji girdisini hassas bir şekilde kontrol eden ultrasonik homojenizatörler sunar. Bu, ultrasonik homojenizasyonu rotor-stator karıştırıcılara, boncuk değirmenlerine ve yüksek basınçlı homojenizatörlere göre ölçeklenebilir, tekrarlanabilir ve verimli bir alternatif haline getirir.
Neden ultrasonik bir homojenizatör seçmelisiniz:
- Güçlü homojenleştirme: İnce dispersiyonlar, emülsiyonlar, nanoemülsiyonlar ve homojen süspansiyonlar oluşturun.
- Hassas proses kontrolü: Tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için genlik, güç, süre, sıcaklık ve basıncı ayarlayın.
- Laboratuvar ölçeğinden endüstriyel ölçeğe: Küçük numuneleri, büyük partileri veya sürekli akışlı akışları işleyin.
- Zorlu malzemelerle çalışır: Aşındırıcı parçacıklar, yüksek katı madde içerikli süspansiyonlar, lifli malzemeler, viskoz sıvılar ve karmaşık formülasyonlar için uygundur.
- Toplu ve sıralı işlem: Açık kaplar, beherler, reaktörler veya akış hücreleri kullanın.
- Az bakım gerektiren tasarım: Basit sonotrod ve akış hücresi geometrileri, temizlik işini kolaylaştırır ve aşınmayı azaltır.
- 7/24 çalışmaya uygun olarak tasarlanmıştır: Endüstriyel ultrasonik sistemler, ağır hizmet tipi sürekli işleme için tasarlanmıştır.
İşleme hacminizi, hedef parçacık veya damlacık boyutunu, viskoziteyi, katı madde içeriğini ve gerekli üretim kapasitesini bize bildirin. Size en uygun laboratuvar, pilot veya endüstriyel ultrasonik cihazı önerelim.
Ultrasonik homojenizatör UIP1000hdT, 1000 watt güçlü bir sonikatör nano-dispersiyonlar ve -emülsiyonlar için
Ultrasonik Homojenizatörlerin Uygulamaları ve Etkisi
Ultrasonik homojenizatörler, laboratuvarda ve endüstride çok sayıda uygulama için kullanılan güçlü ve güvenilir karıştırıcılardır.
Ultrasonik bir homojenizatör, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için kullanılabilir:
- Homojenizasyon: Ultrasonik homojenizatörler, homojen ve tutarlı karışımlar oluşturmak için numuneleri homojenize edebilir.
- Dağılma: Ultrasonik homojenizatörler, kararlı süspansiyonlar oluşturmak için sıvılardaki katı parçacıkları dağıtmak için kullanılabilir. Ultrasonication, nano dispersiyonlar oluşturmada olağanüstü etkilidir.
- Emülsifikasyon: Ultrasonik homojenizatörler, yağ ve su gibi karışmayan sıvıları parçalayarak ve dağıtarak kararlı emülsiyonlar ve nanoemülsiyonlar oluşturmak için kullanılabilir.
- Hücre Bozulması: Ultrasonik homojenizatörler, proteinler, nükleik asitler, enzimler ve metabolitler gibi hücre içi bileşenleri çıkarmak için açık hücreleri kırabilir.
- Gaz giderme: Ultrasonik homojenizatörler, HPLC çözücülerinin veya soğutma sıvılarının gazdan arındırılması gibi sıvılardan çözünmüş gazları çıkarmak için kullanılabilir.
- Ultrasonik Destekli Kimyasal Reaksiyonlar: Ultrasonik homojenizatörler, sonokimyasal sentez, kataliz veya bozunma gibi sonikasyon destekli kimyasal reaksiyonlar için de kullanılabilir.
Genel olarak, ultrasonik homojenizatörler araştırma, geliştirme ve endüstriyel süreçlerde çok çeşitli uygulamalar için kullanılabilen çok yönlü bir araçtır.
Endüstriyel sonikatör UIP4000hdT sürekli hat içi üretim için akış hücreleri ile
Partikül boyutunun azaltılması için güç ultrasonu:
Ultrasonik homojenizatörler karıştırma, dağıtma ve emülsifiye etme gibi uygulamalar için kullanıldığında, amaç, karışımın homojenliğini ve stabilitesini artırmak için bir sıvı veya bulamaçtaki küçük parçacıkları veya damlacıkları azaltmaktır. Bu parçacıklar (dağılma fazı) katı veya sıvı olabilir. Parçacıkların ortalama çapındaki bir azalma, tek tek parçacıkların sayısını arttırır. Bu, ortalama partikül mesafesinin azalmasına yol açar ve partikül yüzey alanını arttırır. Grafik, tek tek parçacık çapı ile toplam yüzey alanı arasındaki korelasyonu göstermektedir. Yüzey alanı ve ortalama parçacık mesafesi, bir sıvının reolojisini etkileyebilir.
Partiküllerin boyutları çoğunluk olarak birbirine benzer ise, bu durumda çökme ya da yükselme sırasında topaklaşma eğilimi azalma gösterir, çünkü benzer boyuttaki partiküllerin çökme ya da yükselme hızı birbirine benzer olacaktır.
Ultrasonik dispersiyonlar, homojen olarak indirgenmiş partiküller ile düzgün bir partikül boyutu dağılımı gösterir. Eğriler, silikanın ultrasondan önce (yeşil eğri) ve ultrasonik dispersiyondan sonra (kırmızı eğri) partikül dağılımını gösterir.
Ultrasonik ve Yüksek Basınçlı Homojenizatörler
Yüksek basınçlı homojenizatörler, sıvıyı çok yüksek basınç altında bir homojenizasyon valfinden geçirir. Bu yöntem, sütteki yağ globülleri gibi yumuşak parçacıklar veya damlacıklar için etkili olabilir. Ancak, bu sayfada, yüksek sıvı hızları ve küçük valf deliklerinin aşınmaya neden olarak pompa veya valfin ömrünü kısalttığı için, yüksek basınçlı homojenizatörlerin sert, aşındırıcı, lifli veya ipliksi malzemelerin işlenmesinde sınırlı olabileceği belirtilmektedir.
Ultrasonik homojenizatörler farklı bir şekilde çalışır. Malzemeyi küçük bir valf deliğinden zorla geçirmek yerine, titreşen bir sonotrod aracılığıyla sıvıya mekanik enerji aktarırlar. Bu, işlem ortamında doğrudan kavitasyon oluşturur.
Ultrasonik Homojenizatörlerin Avantajları
- Kolayca tıkanabilecek küçük valf delikleri yoktur
- Aşındırıcı ve lifli malzemeler için uygundur
- İşlem yoğunluğunun kolayca ayarlanması
- Toplu ve sürekli işleme seçenekleri
- Islanan ve hareketli parça sayısının az olması
- Etkili partikül topaklarının ayrıştırılması ve damlacık boyutunun küçültülmesi
- Laboratuvar testlerinden üretim ortamına kadar güçlü ölçeklenebilirlik
Laboratuvar, Pilot ve Endüstriyel Ölçekli Ultrasonik Homojenizatörler
Hielscher, çeşitli işlem hacimleri ve işleme kapasiteleri için ultrasonik homojenizatörler sunmaktadır. Laboratuvar ultrasonik homojenizatörleri, küçük numune hazırlama, formülasyon testleri, biyolojik numune işleme ve Ar-Ge&D. Pilot ve endüstriyel ultrasonik cihazlar, proses geliştirme, ölçek büyütme, üretim ve sürekli hat içi işleme amaçlı kullanılır.
Bu sayfada geniş bir ölçek aralığı sunulmaktadır: laboratuvar ultrasonik homojenizatörleri yaklaşık 1,5 mL ile 5 L arasındaki hacimleri işleyebilirken, endüstriyel ultrasonik homojenizatörleri ise yaklaşık 0,5 ile 2000 L arasındaki partileri veya saatte 0,1 L ile 20 m³ arasındaki akış hızlarını işleyebilir.
| Homojenleştirici Sınıfı | En uygun | Tipik Uygulamalar |
|---|---|---|
| Laboratuvar Homojenizatörleri | Küçük numuneler, laboratuvar çalışmaları ve Ar-Ge için kompakt problu ultrasonik cihazlar&D ve formülasyon geliştirme. | Numune hazırlama, hücre parçalama, DNA, RNA ve protein ekstraksiyonu, küçük ölçekli emülsiyonlar, nanopartikül dispersiyonu, formülasyon taraması ve fizibilite testleri. |
| Pilot Ölçekli Homojenleştiriciler | Proses geliştirme, ölçek büyütme çalışmaları, parametre optimizasyonu ve deneme partisi üretimi için pilot sistemler. | Genlik, enerji girişi, süre ve sıcaklığın optimizasyonu, ölçek büyütme parametrelerinin belirlenmesi, sürekli akış testleri, deneme partisi üretimi ve proses ekonomisi doğrulaması. |
| Endüstriyel Homojenizatörler | Büyük ölçekli işleme, kesintisiz üretim ve yüksek verimli imalat için endüstriyel ultrasonik sistemler. | Sürekli üretim, büyük partili homojenizasyon, yüksek hacimli dispersiyon, hat içi emülsifikasyon, ıslak öğütme, proses yoğunlaştırma ve 7/24 üretim. |
Doğru Ultrasonik Homojenizatörün Seçimi
En iyi ultrasonik homojenizatör, işleme hedefinin ve malzeme özelliklerinin ne olduğuna bağlıdır. Güvenilir bir ekipman önerisi için aşağıdaki parametreleri göz önünde bulundurun:
- Örnek veya parti hacmi
- Sürekli akış hızı
- Sıvı viskozitesi
- Sabit içerik
- Parçacık sertliği
- Başlangıçtaki parçacık veya damlacık boyutu
- Hedef parçacık veya damlacık boyutu
- Sıcaklık duyarlılığı
- Gerekli işlem süresi
- Soğutma veya basınç kontrolü ihtiyacı
- Toplu, devridaim veya tek geçişli sıralı çalışma
- Temizlik ve malzeme uyumluluğu gereklilikleri
Bu proses parametrelerine göre size uygun bir ultrasonik homojenizatör, sonotrod, güçlendirici, akış hücresi ve soğutma sistemi önerebiliriz.
Neden Hielscher Ultrasonik Homojenizatör Satın Almalısınız?
Hielscher ultrasonik homojenizatörleri, güvenilir kavitasyon, tekrarlanabilir proses kontrolü ve uzun hizmet ömrü sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu sistemler laboratuvarlarda, pilot tesislerde ve endüstriyel ortamlarda kullanılmak üzere geliştirilmiştir.
Mevcut sayfada, Hielscher ultrasonik cihazlarının genlik kontrollü olduğu belirtilmektedir; bu, seçilen genliğin çalışma koşulları altında sabit tutulduğu anlamına gelir. Ayrıca, aynı sonikasyon parametrelerinin tutarlı ve tekrarlanabilir sonuçlar sağladığı vurgulanmaktadır; bu da ürün kalitesi ve üretim ölçeğinin büyütülmesi açısından önemlidir.
Hielscher Sonikatörünün Avantajları:
- Laboratuvar ölçeğinden endüstriyel ölçeğe kadar yüksek performanslı ultrasonik işlemciler
- Hassas Genlik Kontrolü
- Ayarlanabilir güç, süre, sıcaklık ve basınç
- Toplu ve Satır İçi işleme
- Sağlam sonotrodlar ve akış hücreleri
- Islanan parça sayısı az ve temizliği kolay
- Aşındırıcı, lifli ve yüksek katı madde içeriğine sahip malzemeler için uygundur
- 7/24 çalışmaya uygun endüstriyel sistemler
- Süreç danışmanlığı ve uygulama desteği
- Alman tasarım ve üretim kalitesi
Aşağıdaki tablo, işlenecek parti hacmine veya akış hızına göre genel cihaz önerilerini göstermektedir. Her bir ultrasonik homojenizatör hakkında daha fazla bilgi almak için ilgili sonikatör modeline tıklayın.
| Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
|---|---|---|
| 0,5 - 1,5 mL | n.a. | VialTweeter |
| 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 |
| 15 ila 150L | 3 ila 15L/dk | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Ultrasonik Doku Homojenizatörleri
Dispersiyonların ve emülsiyonların hazırlanmasının yanı sıra, ultrasonik homojenizatörler biyoteknoloji, hücresel ve moleküler biyoloji ve hücre lizisi ve fraksiyonasyonu, doku bozulması, hücre içi bileşiklerin ekstraksiyonu ve DNA, RNA ve kromatinin kesilmesi için yaşam bilimlerinde sıkı bir şekilde kurulmuştur. Ultrasonik homojenizatörler, endüstriyel işlemler için çok büyük hacimlere kadar küçük hacimlerde (0,1 mL) numune hazırlama için mevcuttur (örneğin, ek üretim için biyoaktif bileşiklerin ekstraksiyonu).
Ultrasonik homojenizatör ile dokuyu bozmak için, ozmotik hasarı durdurmak için izotonik bir tampon çözeltisi kullanılır. Hielscher ultrasonik homojenizatörler, numuneleri iyi kontrol edilen bir sıcaklık aralığında tutmaya izin veren bir sıcaklık sensörü ve sıcaklık kontrol ayarı ile birlikte gelir.
Ultrasonik doku homojenizatörleri hakkında daha fazla bilgi için buraya tıklayın!
SSS: Ultrasonik Homojenizatörler
Ultrasonik homojenizatör nedir?
Ultrasonik homojenizatör, sıvılardaki parçacıkları ve damlacıkları karıştırmak, dağıtmak, emülsifiye etmek, topaklanmayı gidermek, parçalamak veya boyutlarını küçültmek için kullanılan yüksek güçlü bir ultrason cihazıdır. Sıvı içinde akustik kavitasyon oluşturmak için titreşimli bir prob kullanır.
Ultrasonik homojenizasyon nasıl çalışır?
Ultrasonik homojenizasyon, akustik kavitasyon yoluyla gerçekleşir. Yüksek yoğunluklu ultrason, şiddetli bir şekilde patlayan mikroskobik kabarcıklar oluşturur. Bu da, parçacık veya damlacık boyutunu küçülten ve karışımın homojenliğini artıran kesme kuvvetleri, türbülans ve parçacık çarpışmalarına yol açar.
Ultrasonik homojenizatör ne için kullanılır?
Ultrasonik homojenizatörler, dispersiyon, emülsifikasyon, nanoemülsifikasyon, ıslak öğütme, partikül boyutunun küçültülmesi, hücre parçalanması, doku parçalanması, gaz giderme, ekstraksiyon ve sonokimyasal reaksiyonlar için kullanılır.
Ultrasonik homojenizatör ile problu sonikatör arasındaki fark nedir?
Bu terimler genellikle aynı tür ekipmanlar için kullanılır. Problu ultrasonik cihaz, ultrason dalgalarını bir prob veya sonotrod aracılığıyla doğrudan sıvıya ileten bir ultrasonik homojenizördür.
Ultrasonik homojenizatörler nanoemülsiyonlar oluşturabilir mi?
Evet. Ultrasonik homojenizatörler, yağ-su veya su-yağ sistemlerinde damlacık boyutunu küçülterek ve damlacık dağılımını iyileştirerek ince emülsiyonlar ve nanoemülsiyonlar elde etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ultrasonik homojenizatörler nanopartikülleri dağıtabilir mi?
Evet. Ultrasonik homojenizatörler, sıvılardaki nanopartikülleri dağıtmak ve partikül topaklarını parçalamak için oldukça etkilidir. Silika, pigmentler, grafit, grafen, karbon nanotüpler (CNT'ler), metal oksitler, seramikler ve katalizörler gibi malzemelerde kullanılırlar.
Ultrasonik homojenizatörler aşındırıcı malzemeler için uygun mudur?
Evet. Ultrasonik homojenizatörler, yüksek basınçlı homojenizatörler gibi küçük valf deliklerine bağlı olmadıkları için birçok aşındırıcı veya sert parçacık için uygundur. Hielscher’in mevcut sayfasında, pigmentler, parlatma maddeleri ve metal oksitler gibi aşındırıcı malzemelerin yüksek basınçlı homojenizatörler için zorlu olduğu özellikle belirtilmektedir.
Ultrasonik homojenizatörler viskoz sıvıları işleyebilir mi?
Evet. Ultrasonik homojenizatörler birçok viskoz sıvı ve bulamacı işleyebilir. En uygun yapılandırma, viskoziteye, hazne geometrisine, akış hızına, sonotrod boyutuna ve soğutma gereksinimlerine bağlıdır.
Ultrasonik homojenizasyon ölçeklendirilebilir mi?
Evet. Ultrasonik homojenizasyon, laboratuvar testlerinden pilot ve endüstriyel üretime kadar geniş bir ölçekte uygulanabilir. Hielscher, küçük numune hacimleri, büyük partiler ve sürekli hat içi işleme için ultrasonik homojenizatörler sunmaktadır.
Ultrasonik homojenizasyonu hangi parametreler belirler?
Önemli parametreler arasında genlik, ultrasonikleme süresi, enerji girişi, sıcaklık, basınç, sıvı hacmi, akış hızı, viskozite, partikül konsantrasyonu ve sonotrod geometrisi sayılabilir.
Ultrasonik homojenizasyon tekrarlanabilir mi?
Evet, işlem parametreleri kontrol edildiğinde. Hielscher ultrasonik homojenizatörleri genlik kontrollüdür; bu da tekrarlanabilir sonikasyon koşullarını ve tutarlı sonuçları destekler.
Hangi Hielscher ultrasonik homojenizörü seçmeliyim?
Uygun model, numune hacmi, akış hızı, viskozite, katı madde konsantrasyonu, hedeflenen partikül veya damlacık boyutu ile işlemin kesikli mi yoksa hat içi mi olduğuna bağlıdır. Laboratuvar kullanıcıları genellikle kompakt ultrasonik cihazları tercih ederken, endüstriyel kullanıcılar akış hücreleri veya reaktörlere sahip yüksek güçlü sistemleri seçerler.
Literatür / Referanslar
-
1000hd
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment ; Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.
7 ultrasonik homojenizatör UIP1000hdT (7 adet 1 kW ultrasonik güç ünitesi) endüstriyel yüksek verimli işleme için küme halinde kurulmuş
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.