---

Ultrasonik Prosesler ve Uygulamaları

Ultrasonik harmanlayan

Tank tipi çalkalayıcılar benzer akışkanlıklara sahip sıvıları kolay bir şekilde karıştırabilse de, birbiri içinde çözünmeyen sıvıların homojen bir şekilde karıştırılabilmesi için çok daha yüksek oranda mekanik kuvvete gereksinim duyulmaktadır. Ultrasonik cihazlarımız sayesinde birbiri içinde çözünmeyen iki veya daha fazla sayıdaki sıvılar homojen bir şekilde kolaylıkla karıştırılabilmektedir. Harmanlama hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik Homojenizasyon

Hielscher ultrasonik homojenizatörler toz/sıvı veya sıvı/sıvı formülasyonların işlenmesi sırasında parçacık boyutlarının küçük ve homojen hale getirilmesinde çok etkilidir. Ultrasonik dalgalar tarafından üretilen yüksek hidrolik kesme kuvveti topakların, damlacıkların ve hücre dokularının daha küçük parçalara ayrılmalarını, düzgün, homojen ve ince boyutlu bir hale gelmelerini sağlamaktadır. Homojenizatör yelpazemiz laboratuvar numunesi boyutundan üretim boyutuna kadar geniş bir alanı kapsamaktadır. Homojenizasyon hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik deagglomerating

Hielscher ultrasonik homojenleştiriciler geleneksel karıştırıcılar ve yüksek kesmeli mikserler kesemez sıvıların içindeki toz topaklarının, bölünürler. Yüksek kavitasyonel kesme dağılmakta ve daha fazla spesifik yüzey alanı ile sonuçlanan aglomere parçacıklar homojenleştirir. Hielscher ultrasonik homojenleştiriciler kolayca hat içi veya toplu olarak entegre edilebilir. Deagglomeration hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik Dispersing

Hemen hemen her ürün için, partikül yüzey alanını genişletmek ve homojen bir dağılım elde etmek için partiküllerin diğer partiküllerden ayrılması önemlidir. Dağılımlar bile ultrasonikasyon ile kolayca elde edilebilir. Hielscher ultrasonicators yaygın mikron ve nano aralığında ince boyutlu dispersiyonların üretimi için kullanılır. Dispersiyon hakkında daha fazlasını okuyun!

ultrasonik emülsifiye

Birbiri içinde çözünmeyen sıvılar karıştırılırken, damlacık boyutu ve dağılımı emülsiyon stabilitesi için önemli faktörlerdir. Ultrasonik yöntem ile çok ince ve dar boyutlu dağılımlar oluşturula bilinir. Bir çok durumda, ultrasonik mikserlerimiz laboratuvar numunesi olarak yada proses aşamasında emülsiyon hazırlarken alt mikron boyutunda damlacık oluşturabilmektedir. Yüksek basınçlı homojenizatörlerden farklı olarak ultrasonik cihazlarımızın yüksek parçalama gücü ağır yakıtlar gibi yüksek viskoziteli sıvıların emülsiyonunu da mümkün kılmaktadır. Bazı formülasyonlarda emülsifiye edici ya da stabilize edici maddelerin kullanılması gerekebilir. Bu durumlarda ultrasonik cihazların kullanımı bu maddelerin emülsifiye edilmesini sağlamaktadır. Emülsiyon hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik çözünme

Ultrasonik homojenleştiriciler tuz, şeker, şurup, reçine ve polimer gibi çeşitli malzemelerin çözündürülmesi için etkin ve güvenilir bir yoldur. Ultrasonik kavitasyon ile oluşan yüksek hızlı sıvı jetler sınır katmanlarında kütle transferini artırmaktadır. Bu da daha hızlı ve tam çözülme sağlamaktadır. Ultrasonik çözündürme hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik parçacık boyutu azaltma

Hielscher ultrasonik işlemciler topaklar, agrega ve pigmentler, metal oksitler ya da kristaller gibi çeşitli malzemeleri kırabilmektedir. Ultrasonikler birbiri arasında çok az ya da hiç bir fark bulunmayan muntazam ve ince parça dağılımı elde etmemizi sağlarlar. Ultrasonik öğütme 500 mikron altı ve nano boyut aralığında kullanılabilecek en etkili yöntemdir. Ultrasonik reaktörlerimiz çok katı ve çamur viskoziteli maddeleri işleyebilmektedir. Nihai parçacık boyutu ürünün sertliğine bağlıdır. Partikül boyutu küçültme hakkında daha fazla!

Daha fazla ultrasonik süreçler

Ultrasonik Partikül Yüzey Temizleme

Toz parçacıklarının yüzeyi kendisini çevreleyen sıvı ile etkileşimi açısından önemli bir faktördür. Çözülme, kimyasal reaksiyon ya da katalitik aktivitelerin oluştuğu katı / sıvı faz sınırlarında olduğu gibi. Ultrasonik homojenleştirme aynı derecede parçalanma ve parça boyutunun küçülmesini sağladığından sıvı faza parçacık yüzeyinin maruz kalması ihtimalini artırmaktadır. Katalitik ve kimyasal reaksiyonlar sırasında partikül yüzey tortu birikmesi, sınır tabakası oluşması, oksit tabakaları ve tıkanması ile bloke edilebilir. Ultrasonik kavitasyon sonucu oluşan yüksek hızlı sıvı jetleri, yüksek hidrolik kesme ve tanecik parçacık arası çarpışmalar sonucu partikül yüzey temizleme sağlanır. Hielscher ultrasonik cihazları sıvılardan kirletici partiküllerin giderilmesinde “in-line” olarak kullanılabilmektedir.

Ultrasonik ajitasyon

Ultrasonik ajitasyon ve tankların karıştırma, özellikle viskozite ve hacimleri artırmak için güvenilir ekipman gerektirir. Raket karıştırıcılar veya rotor-stator karıştırıcılar gibi konvansiyonel tank karıştırıcılar viskozite ve ölçeklenebilirlik de dahil olmak üzere çeşitli faktörler ile sınırlıdır. Bu nedenle, tankların yüksek güç ultrasonik ajitasyon yüksek through-put, zaman tasarrufu, düşük işletme maliyetleri, güvenli çalışma (hiçbir hareketli parçalar) ve basit bakım nedeniyle karıştırma işlemi için doğru seçimdir. Ultrasonik tank ajitatörleri hakkında daha fazla bilgi edinin!

Ultrasonik Hydrating

Pigment, yoğunlaştırıcı ya da sakız gibi kuru halde bulunan tozlar sıvılar ile karıştırıldığında, toz parçacıkları topaklanma eğilimi gösterirler - veya sözde “fish-eyes” (kısmen sulu toz kuru toz çekirdek ile). Karıştırıcılar sadece bu topakların yüzeyini yıkamakla kaldığı için uzun karıştırma süresi ve kalitesiz ürün elde edilmesine sebebiyet vermektedirler. Ultrasonik karıştırma ise bu topakların kırılmasını sağlayarak topaksız bir karışım elde edilmesini sağlar. Sono kimyasal etki de partikül yüzey alanında daha hızlı reaksiyon oluşmasını sağlayarak ürün kalitesini arttırır.

Ultrasonik numune hazırlama

HPLC, Atomik Spektrometre gibi analitik cihazlarda ölçüm yapmak için genellikle numunelerin sıvılaştırılması gerekmektedir. Numune çözünebilen bir yapıda ise çözünen (örneğin, toz ya da tablet şeklindeki “succralose”, tuz) bir solvent içinde eritilerek (örn; su, sulu çözücüler, organik çözücüler) tek aşamalı olarak homojen bir karışım elde edilebilir. Çözündürme işlemi elle ya da mekanik karıştırma yolu ile sağlanabilir fakat bu işlem verimsiz ve zaman kaybedicidir, aynı zamanda manipülasyona bağlı numune kayıpları ve rastgele hatalar oluşabilir ve tam karışım sağlanamayabilir.

Ultrasonik kimyasal etkinleştirme için

Kimyasal bir aktivitenin başlaması için enerjiye ihtiyaç vardır. Sözü geçen bu enerji, aktivasyonu başlatabilecek ve kendiliğinden devam ettirebilecek miktarda bir enerjidir. Ultrasonik enerjinin uygulanması ile kimyasal reaksiyon çekim kuvvetlerini aşarak başlatılabilir ve serbest radikaller oluşturulur. Ultrasonik teknolojiden faydalanan tipik kimyasal reaksiyonlar olarak sono-kataliz (örneğin, faz transfer katalizi), sentetik organik reaksiyonlar, ve “sonolysis” gibi sol-gelişlem. Ayrıca, ultrasonik güçler katalizör etkinliğini artırmak için önemli bir teknik olan son derece reaktif yüzeyler oluştururlar.

Ultrasonik Kesme Inceltme

Artan kesme kuvveti altında azalan viskozite olgusu keserek inceltme ya da “tiksotropik” olarak adlandırılır. Ortamdaki partikül yükünün değiştirilmesi gerektiğinde viskozitenin düşürülmesi gerekir. Viskozite düştükten sonra katı maddeler ilave edilerek ortam içinde çözünebilirler. Ultrasonik kavitasyon yoluyla elde edilen yüksek kesme gücü incelmeye ve dağılmaya sebep olur. Bu uygulama, özellikle sprey kurutma öncesi yapılır ki işlem daha verimli yapılsın ya da polimer gibi tiksotropik maddenin reolojisi değişebilsin.

Ultrasonik ıslak freze

Öğütme ve parçacık boyutu azaltma boya & kaplama, mürekkep, baskı & kimyasal ya da kozmetik gibi birçok sanayi kolunda önemli uygulamalardandır. Ultrasonik freze teknolojisi mikron ve nano boyut aralığında boyut küçültme konusunda güvenilir ve kendini kanıtlamış bir yöntemdir. Öğütücü bilya gibi aşınmadan dolayı nihai ürünün kirlenmesine sebep olan diğer öğütme yöntemlerine göre rakipsizdir. Ultrasonik öğütme parçacıklar arası çarpışma esasına dayanmaktadır, Bu da demektir ki temel madde olarak öğütülecek parçacıklar kullanılır. Bu nedenle diğer frezeleme ekipmanlarında olduğu gibi zaman alıcı temizleme işi artık bir sorun olmaktan çıkar. Bu şekilde yüksek viskoziteli ve büyük hacimli sıvılar etkili bir şekilde işlenebilir. Endüstriyel proses hatlarına entegrasyon için, “Hielscher” uygun çözümler sunmaktadır: kolay entegrasyon, az bakım gereksinimi, kolay kullanım ve yüksek güvenilirlik. Daha fazla bilgi hakkında islak freze ve ince öğütme!

Ultrasonik ekstraksiyon ve hücre lizis

Hücre parçalanması biyo teknoloji laboratuvarlarında günlük numune hazırlamada çok kullanılan genel bir uygulamadır. Hücre parçalamasının amacı lizis biyolojik moleküllerin serbest bırakılması için hücre duvarı ya da tam hücrenin parçalanması işlemidir. Parçalama işleminden sonra fraksiyonlama, organel izolasyon ve / veya protein çıkarma ve arıtma işlemleri yapılır. Proteomik araştırmalar gibi ileri tetkik araştırmaların yapılması için çıkartılan malzemenin (=lisat) ayrıştırılması gerekir. Ultrasonik homojenleştirilirler hücre parçalama ve çıkarma için başarılı ve sık kullanılan birer araçtır. Ultrasonik yoğunluk proses parametreleri ayarlanarak değiştirilebilir. Yoğunluk – yumuşak seviyeden oldukça sert seviyeye kadar – her bir malzeme ve ortam için ayarlanabilir. Ekstraksiyon ve hücre lizis hakkında daha fazlası!

Ultrasonik mikrobiyal Inactivation

Mikrobiyal inaktivasyon, gıda işlemede önemli bir işlemdir. Taze, hafif işlenmiş gıdalara olan talebin artması nedeniyle, endüstri, termal korumayı daha hafif işleme yöntemleriyle değiştirerek müşteri talebini takip etmektedir. Ultrasonication ölümcül sıcaklıklarda mikroorganizmaların inaktivasyonuna izin veren termal olmayan bir tekniktir ve ürünün duyusal özelliklerinin, beslenme ve fonksiyonel özelliklerinin daha iyi korunmasını sağlar. Mikroorganizmalar gıda bozulmasının ana nedeni olduğundan, koruma tekniği onlara yönelik olmalıdır. Sonikasyonun avantajı, sonikasyon yoğunluğu üzerinde tam kontrol ve böylece belirli mikrop türlerine ve ürüne uyarlanabilirliktir. Mikrobiyal inaktivasyonu hakkında daha fazlası!

Ultrasonik gaz giderme

Birçok sıvı üründe bulunan hava, oksijen ya da karbondioksit gibi çözünmüş gazlar ürün kalitesi açısından sorun teşkil etmektedir. Çözünmüş gaz korozyon, köpüklenme, mikro kabarcık oluşumu yad a mikrobik çoğalmaya neden olabilmektedir.
Ultrasonik ışıma altında çözünmüş gaz kabarcıklar içerisine çıkartılır (vakum gaz giderme) ve böylece gaz ile dolan kabarcıklar yüzeye çıkartılarak giderilirler. Bir sıvının gaz içeriği ultrasonik gaz alma tekniği kullanılarak atmosferik basınçtaki doğal denge altında hızlı bir şekilde azaltılabilir. Gaz Giderme hakkında daha fazlasını okuyun!

Mikro-kabarcıklar ultrasonik kaldırma

Sıvılarda bulunan askıdaki mikro kabarcıklar ve kirler birçok ürün için önemli bir kalite sorunudur. Bu kabarcıklar ürün kirliliği, mikrobiyal büyüme, kaplamalarda pus, mekanik istikrarsızlık ya da gaz ihtiva eden mürekkeplerde düzensiz baskıya bile sebep olmaktadır. Ultrasonik dalgalar askıda kalan kabarcıkları büyüterek yüzeye çıkmalarını sağlarlar ve bu şekilde kabarcıkların giderilmesi sağlanır. Ultrasonikasyon işlemi kabarcıkların sıvı içerisinde ilerlemesine yardımcı olarak hızlı bir şekilde tahliye edilmelerini sağlarlar. (su, yağ yada rezine) Mikro kabarcıklar kaldırılması hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik Köpük giderici

Fermantasyon, ya da kimyasal süreçler gibi birçok endüstriyel işlemde köpük, işlemin kontrolünü zorlaştırdığı için büyük problemlere yol açmaktadır ve böylece köpük giderilmesi gereken istenmeyen bir durum olarak karşımıza çıkmaktadır. Sıklıkla kullanılan köpük giderici kimyasallar pahalıdırlar ve nihai ürünü kirletirler. Halbuki yoğun ultrasonik dalgalar köpükleri kirliliğe sebebiyet vermeden giderirler. Köpük giderme yumuşak ve az enerjiye ihtiyaç duyulan bir uygulamadır. Özel olarak geliştirilmiş sonotrodlar yüksek genlikli hava dalgaları oluşturarak köpük içerisindeki kabarcıkların istikrarını bozar ve dağıtırlar. Bu olay bir kaç saniye içerisinde gerçekleşir ve kalıntı bırakmaz. Köpük giderme hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik Isıtma

Isıtma sonikasyon işleminin temel amacı olmasa da, ortamda meydana gelen ısı oluşumunu göz ardı etmemek gerekir. Kontrollü ısıtma, birçok uygulama ısı ile geliştirildiği için önemlidir. Koruma ya da kimyasal reaksiyon gibi birçok işlem sırasında ultrasonik işlem için yüksek sıcaklıklar gerekmektedir (termo-sonikasyon). Isıya duyarlı malzemeler için sonikasyon esnasında hedeflenen soğutma ultrasonik işlem sırasında ısının sabit kalmasını sağlamaktadır. Buz banyoları, soğutmalı akış hücreleri ve ısı değiştiriciler aracılığı ile Hielscher bireysel ihtiyaçlarınız için özel çözümler sunmaktadır.

Ultrasonik stabilizasyon

Mikrobiyal stabilizasyon işlemi de güçlü ultrasonik teknolojiden faydalanmaktadır. Ultrasonik uygulama ile elde edilen yüksek kesme gücü son derece ince bir karışım oluşumunu sağlamakta, bu da parçacıklar arası bağlantının kopmasına ve mekanik stabilizasyon sağlanmasına yol açmaktadır. Sabitlik formülasyona bağlıdır: bazı emülsiyon ve dispersiyonlar çok ince ve homojen yapılarından dolayı kendiliğinden stabil iken, bazıları stabilize edici maddelerin ilave edilmesi ile stabil hale gelebilmektedirler. Stabilize edici ajanlara ihtiyaç duyulması halinde, stabilize edici maddenin karışımının sağlanması için ultrason dalgaları çok güvenilir bir araçtır.
Biyoloji ve gıda alanındaki ürünler için, ultrason dalgaları ürün istikrar ve korunmasını sağlamak amacıyla kullanılan mikrobiyal inaktivasyon için güvenilir bir tekniktir. Ultrasonik mikrobiyal stabilizasyon termal olmayan bir koruma alternatifidir. Ultrason dalgalarının E.coli, Salmonella, Ascaris, Giargia, Cryptosporidium kistleri, ve çocuk felci virüsü gibi gıda kaynaklı patojenlerin imhasında da çok etkili olduğu kanıtlanmıştır.

Ultrasonik parçacık yüzey functionalization

Partikül yüzeyinin yapısı, parçacık özellikleri için önemlidir. Bir parçacığın spesifik Yüzey alanı, parçacık boyutunun azaltılması ile ilişkili olarak daha büyük hale gelir. Böylece, parçacık boyutunu azaltarak, yüzey özellikleri özellikle nanonizasyon sırasında giderek daha belirgin hale gelir. Bu tür malzemelerin kullanımı için, yüzey özellikleri parçacık çekirdeğinin özellikleri kadar önemlidir. Bu, nanomalzemelerin işlevselleştirilmesinin polimerler, nanoakışkanlar, biyokompozitler, nanoilaçlar ve elektronik gibi çok çeşitli uygulamalara olanak sağladığı anlamına gelir. Bu, boyut küçültme, deagglomerasyon ve işlevselleştirmeyi partikül işleminde önemli bir adım haline getirir. Hielscher ultrasonicators yaygın değirmen, deagglomerate, dağıtmak ve yapılarını değiştirmek için mikron ve nano-parçacıkların tedavisi için kullanılır. Parçacık yüzeyinin modifikasyonuyla, parçacıkların istenmeyen bir şekilde toplanması önlenebilir. Aşağı akış adımlarında, ultrasonik olarak modifiye edilmiş parçacıklar, sonikasyonun bir matris içinde homojen bir dağılım elde ettiği kompozitlere karıştırılabilir. Bu, hibrit malzemelerin uzun süreli stabilitesi veya mekanik özellikleri ile ilgili manifold endüstriyel uygulamaları için çok önemlidir.

Ultrasonik erozyon testi

Malzeme ömrü ve dayanıklılığı açısından kavitasyon aşınma direnci önemli bir olgudur. Malzeme işlevselliğini sağlamak için, erozyon eğilimi ve malzeme yorulumu kalite güvencesi açısından test edilmelidir. Erozyon direnci gemi pervaneleri, (deniz) kaplamalar, pompalar, motor parçaları, hidrolik türbinler, hidrolik dinamometreler, vanalar, rulmanlar, dizel motor silindir gömlekleri, hydrofoils, vb gibi ortamlarda kullanılan malzemeler için yüksek öneme sahiptir. ASTM Standardı G32-92 uyarınca kavitasyon erozyon testlerini gerçekleştirmek için, kontrol edilebilir ve tekrarlanabilir ultrasonikasyon işlemi kaçınılmazdır. Hielscher ultrasonik cihazları doğrudan ve dolaylı erozyon testinde kullanılabilir. Aynı ultrasonik donanım her iki test içinde kullanılabilir. Doğrudan test sırasında numune sonotrot’a monte edilir, dolaylı yöntemde ise numune beher içine sabitlenir. Erozyon testleri, tam kontrollü çevresel koşullar altında ve hemen hemen her akışkan için gerçekleştirilebilir. Ultrasonik yoğunluk ayarlanarak eroziv güç test ihtiyaçlarına adapte edilebilir. Erozyon testi hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik Tel ve Kablo Temizleme

Tel, kablo, bant, çubuk, tüp gibi materyallerin galvanizleme, ekstraksiyon ya da kaynak gibi işlemlerden geçmeden önce yağ tortularından arındırılmaları gerekmektedir. Bu tür malzemelerin temizlenme işlemi genellikle üretim hattında en yavaş halkadır. “Hielscher” ultrasonik yüksek üretim hızlarında kullanıma uygun, etkili ve eşsiz bir ultrasonik temizleme işlemi sunmaktadır. Ultrasonik güç tarafından üretilen kavitasyon etkisi yağ, gres, sabun, veya toz gibi yağlama artıklarının giderilmesini sağlar. Buna ek olarak, kirli parçacıklar temizleme sıvısı içine dağılırlar. Bu şekilde malzemeye yeni bir maddenin yapışması önlenir ve partiküller temizlenmiş olur. Ultrasonik temizlemenin avantajları: etkili & güvenilir, çevre dostu, kimyasal temizleme maddesine çok az ihtiyaç duyulması ya da hiç kullanılmaması, tak ve çalıştır özelliği , moduler sistem, kolay kullanım, bakım gerektirmemesi, 7 / 24 çalışabilme, özelleştirilebilir yapı. Tel ve kablo temizliği hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik eleme ve filtrasyon

Farklı boyutlardaki parçacıkların ayrılması için eleme işlemine ihtiyaç duyulmaktadır. Ultrasonik yol ile bu işlemin yapılması etkisi kanıtlanmış bir yöntem olmakla birlikte eleme kapasitesini de artırmakta, tozların daha hızlı ve tam olarak elekten geçmesi sağlandığı için de zaman kazandırmaktadır. Sonuç olarak daha az malzeme kaybı ile daha iyi nihai ürün daha kısa sürede elde edilmiş olur. Eleme ve filtrasyon hakkında daha fazlasını okuyun!

Ultrasonik su arıtma

Su içerisindeki bakteri ve yosun kontrolü birçok sanayide üretim için son derece önemli bir süreçtir. Güçlü ultrason dalgaları hücre bölünmesine ve hücre ölümüne neden olan hücre yapıları üzerinde etkileri ile bilinmektedir, aynı zamanda mekanik etki ile temizleme özelliğine de sahiptirler.
Ayrıca, tanklar, fıçılar, ve hatta filtreler biyofilm kalıntılarından başarılı bir şekilde çok basit fakat oldukça etkili sonikasyon sayesinde temizlenebilirler. Ultrasonik olarak oluşturulan mekanik titreşimler ve kavitasyonel kesme kuvvetleri kontaminasyonun giderilmesini sağlamaktadır. Genel olarak herhangi bir temizleme maddesine ihtiyaç duyulmadan kalıntılar temizlenebilmektedir.

Endüstri için Özel Çözümler

Ultrason nano-malzemeler için

Nano-boyutlu parçacıklar kendine mahsus emsalsiz özellikler gösterdikleri için nano malzemeler bilim adamları, araştırmacılar ve hemen hemen her branş dalındaki mühendislerin dikkatini çekmektedir. Optik ve manyetik özellikler, ısı, erime noktası ve yüzey reaktivitesi gibi fiziksel özellikleri sayesinde olağanüstü güçlü malzemeler için yüksek potansiyeller sunmaktadır. Fakat partiküller ne kadar küçük olursa işlemesi de o kadar güçleşmektedir. Yüksek güç ultrasonikler nano parçacıkların etkili bir şekilde işlenmesine olanak sağlayan tek metoddur denilebilir. Ultrasonik metod kimya & geliştirme, kataliz, elektronik, enerji, biyoloji & tıp gibi alanlardaki materyallerin çeşitli uygulamalarında kullanılabilmektedir.
Çoğu zaman, nanotüp, grafen, nano mücevher, seramik, metal oksit gibi nano parçacıkların istenilen düzeyde öğütülebilmesi ve parçalanabilmesi için tek etkili yöntem ultasonik işlemcilerdir. Alternatif olarak, ultrasonik destekli sentez benzersiz özelliklere sahip saf nano kristaller oluşturmak için etkili bir yoldur. Metaller sanayi sektöründe büyük önem taşıdıklarından dolayı özellikle metalik nano parçacıklar, alaşımlar ve organometalik kompozitler önem kazanmaktadır. Ayrıca sonikasyon alüminyum ve titanyum partiküllerin kalay kaplamasında da eşsiz sonuçlar sunmaktadır.

Ultrasonik Alta-up sentezi

Çökeltme ya da aşağıdan yukarıya sentez daha büyük kimyasal bileşiklerde atom, molekül ve iyonların kontrollü oluşumu olarak açıklanabilir. Çökeltme ürünlerin saflaştırılması için de faydalı bir yoldur. Bu metodla nerdeyse muntazam şekilde küçük ve kristal boyutlu parçacıklar elde edilebilir. Yüksek saflıkta nano parçacıkların üretilmesi için, çökeltme ve molekül parçacıklarının kendiliğinden örgütlenmesi istenilen kalitenin elde edilebilmesi için çoğu zaman tek seçenektir. Çökeltme çok hızlı reaksiyon verdiği için reaktiflerin etkili bir şekilde karıştırılması gerekmektedir. Bunun için de ultrasonik karıştırma etkin bir yöntemdir. “Hielscher” tüm süreç parametreleri üzerinde tam kontrol sağlanmasını garanti eden ve tekrarlana bilirlik sağlayan son derece güvenilir ultrasonik ekipmanlar üretmektedir. Çökeltme hakkında daha fazlası!

Kimyasal ve Sono-kimya ultrasononik

Ultrasonik uygulamalar malzeme sentezi & analitik, biyokimya, organik & inorganik kimya, nöro kimya, nükleer kimya ve elektrokimya da dahil olmak üzere bir çok alanda kullanılmaktadır. Olağanüstü karıştırma yeteneği ile reaksiyonu hızlandırır (örneğin emülsiyon kimyası, faz transfer kataliz PTC), yüzeyleri aktivite eder (örneğin kataliz, sol-gel), gerekli kinetik enerjiyi başlatır ya da kimyasal kuvvetlerin üstesinden gelir (örneğin Zeta potansiyeli, Van-der-Waals güçleri), bu sayede eşsiz sonuçlar elde edilir.

Ultrasonik sono-kataliz

Katalizörler kimyasal reaksiyonların dönüşüm oranını arttırır ve bir reaksiyon başlatmak veya tam bir dönüşüm elde edilene kadar reaksiyonu çalışır durumda tutmak için gereklidir. Katalitik reaksiyonların genellikle yavaş ve eksik olduğu gerçeği, yüksek güçlü ultrason ile değiştirilebilir. Ultrasonication hem homojen hem de heterojen kataliz katkıda bulunur ve daha hızlı dönüşüm oranları ve daha yüksek verim elde eder. Ultrasonik kuvvetler son derece reaktif yüzeyler oluşturur ve böylece katalitik aktiviteyi arttırır. Katalizörlerin kendileri tüketilmese de, yüzey birikimleri zamanla katalizör aktivitesini azaltabilir. Katı katalizörler genellikle nadir ve pahalı metaller gerektirdiğinden, uzun bir kullanım ömrü ekonomik olarak gerekli bir husustur. Ultrason, tam katalitik kapasiteye reaktivasyon için katalizör yüzeyinden kirlenmeyi gidermek için kanıtlanmış bir tekniktir. Sono-kataliz hakkında daha fazlası!

Sono-Kimya

Kimyasal reaksiyonlar genelde yavaş ve eksiktir, bu sebeple prekürsörlerin kullanımı gerekebilir. Güçlü ultrasonikler sıvılarda gelişmiş kütle transferi, emülsiyon, toplu termal ısıtma, katılarda ise öğütme, yüzey aktivasyonu, modifikasyon gibi fiziksel etkilere sebep olurlar. Bu fiziksel etkiler önemli ölçüde kimyasal reaksiyonları etkilerler. Sonuç olarak, ultrasonik işlem kataliz, sentez & çökeltme, sol-jel, emülsiyon, kimya ve polimer kimyası gibi çeşitli kimyasal reaksiyonların oluşmasına katkıda bulunurlar. Hielscher ultrasonik cihazları sono kimyasal uygulamalar için idealdir. Hielscher sistemleri solvent, asit, baz ve patlayıcı maddeleri işleme yeteneğine sahiptirler. (ATEX puan ultrasonikatör UIP1000hd-exd). Tüm sistemler toplu sonication için hem de satır içi sonication için kullanılabilir. cihazlar ve aksesuarları geniş bir ürün yelpazesine işlem şartları uyan sağlar. Sono-kimya hakkında daha fazlası!

Ultrasonik Sol-Jel Rotaları

Ultra ince nano boyutlu parçacıklar ve küresel şekilli parçacıklar, ince film kaplamalar, lifler, gözenekli ve yoğun malzemelerin yanı sıra son derece gözenekli aerojeller ve kserojeller, yüksek performanslı malzemelerin geliştirilmesi ve üretimi için oldukça potansiyel katkı maddeleridir. Seramikler, yüksek gözenekli, ultra hafif aerojeller ve organik-inorganik melezler gibi gelişmiş malzemeler, sol-jel yöntemiyle bir sıvı içindeki kolloidal süspansiyonlardan veya polimerlerden sentezlenebilir. Malzeme benzersiz özellikler gösterir, çünkü üretilen sol parçacıklar nanometre boyutunda değişir. Ultrasonik sol-jel yolu ile, en küçük parçacık boyutuna, en yüksek yüzey alanına ve en yüksek gözenek hacimlerine sahip jeller (sono-jeller olarak adlandırılır) oluşturulabilir. Hielscher ultrasonik ekipman geniş yelpazesi, belirli malzemeler ve hacimler için ideal cihaz yapılandırması sunar. Sol-jel kimyasi hakkında daha fazla bilgi!

Ultrasonik kimyasal bozulma

Geri kazanımını ve bozunmasını sağlayan kimyasal atıklar, madencilik, kimyasal madde üretimi ve depolama sahaları gibi ciddi endüstriyel sorunlardır. Atık ve kirleticiler (örneğin toprak, atık su…) geri dönüşüm, atık azaltma veya biriktirme açısından işlenmelidir. Sonochemical degradation, çevre dostu ve kolay kullanım özellikleriyle göze çarpan ve benzersiz sonuçlarının yanı sıra oldukça potansiyel bir süreçtir. Sonikasyon, bağların bölünmesine, zincir uzunluğunun azaltılmasına, moleküler modifikasyona veya aktivasyona neden olabilir. Böylece oksidasyon, sorpsiyon, sonoliz ve süzme işlemine katkıda bulunur. Ultrasonik destekli bozunmanın karakteristik özellikleri, ultrasonik kavitasyonun yanı sıra, kimyasal dönüşüm oranının artmasıdır ve sonokimyasal etkiler, daha iyi bir karışma, enerji girdisi ile reaksiyonların başlatılması, fonksiyonel grubun (örn., Bölünme -OH hidroksil grupları) oluşturulması ve radikaller sağlar. (ör. H₂O -> H and HO-).

Ultrasonik polimerizasyon

Sonikasyonun polimerler üzerinde çeşitli etkileri vardır: fiziksel doğanın etkileri karıştırmayı (emülsifikasyon, dağılım, deagglomerasyon, kapsülleme gibi) ve toplu ısıtmayı içerirken, kimyasal etkiler serbest radikaller yaratır ve moleküler yapıları değiştirir. Ultrason, polimerizasyona çeşitli şekillerde katkıda bulunur: Yüksek güçlü ultrason dalgaları, nano boyutlu parçacıklar üretir ve dağıtır, karışmayan sıvı fazları emülsifiye eder ve emülsiyon polimerizasyonuna katkıda bulunan serbest radikaller oluşturur. Polimer nanokompozitler ve hidrojeller ultrason ile başarıyla üretilebilir. Ayrıca, polimerlerin yüzey fonksiyonelleştirilmesi, temel polimerlerin performansını arttırmak için önemli bir rol oynar ve özel malzemelerin geliştirilmesine yönelik yeni yaklaşımlar sunar. Emtia polimerlerinin yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi yüksek ekonomik öneme sahiptir. Bu nedenle, sonokimya başarılı polimer tedavisi için doğru yoldur.

Ultrasonik katalizör ıslah ve rejenerasyon

Reaktifler, bir katalizör parçacık yüzeyinde reaksiyona girdiğinde, kimyasal reaksiyon ürünleri temas edilen yüzeyde birikirler. Kir ve pasifleştirme tabaka blokları diğer reaktif moleküllerin bu katalizör yüzeyinde etkileşime girmesini engellerler. Ultrasonik kavitasyon parçacık arası çarpışmaya neden olur, partikül yüzeyindeki kalıntılar kırılır ve sıvı içindeki ultrasonik akış ile dışarı atılmış olurlar. Kavitasyonel erozyon partikül yüzeyinde pasivize edilmemiş, oldukça yüksek reaktif yüzeylerin oluşmasına sebebiyet verir. Kısa süreli yüksek sıcaklık ve basınç moleküler ayrışmayı sağlayarak birçok kimyasal türün reaktivitesini arttırır. Hielscher ultrasonik reaktörleri katalizörlerin hazırlanması, ıslah ve rejenerasyonunda kullanılabilir.

Sonoilüminesans

Sonoluminiscence/ Sonoilüminesans bir sıvı ortam içinde ultrasonik kavitasyon kabarcıkları tarafından üretilen ışık yayılması olarak açıklanabilir. Bu olguyu açıklamaya çalışan farklı teoriler olsa da bugüne kadar bilim adamları “hotspot”, “bremsstrahlung radyasyon”, çarpışma kaynaklı radyasyon, korona deşarjları, klasik olmayan ışık, proton tünel, elektrodinamik jetler ve “fractoluminescent jetleri”, kuantum ya da termonükleer füzyon reaksiyonu gibi teorilerin doğruluğunu kanıtlayabilmiş değildirler.

Biyolojik ve Mikrobiyoloji ultrason

Biyolojik ve mikrobiyolojik sistemlerde ultrasonik etkileri çeşitlidir: Dispersiyon & homojenizasyon, agrega parçalanması, hücre ve doku bölünmesi (bakteri, maya, virüs, yosun gibi) & hücre içi malzemeler (örneğin, proteinler, organeller, ribozomlar, DNA, RNA, lipitler, peptidler ...), bitki hücre transformasyonu, kromatin izolasyonu ve kesme, kromatin immünopresipitasyon ve ilgili uygulamalar ekstraksiyonu başarılı sonikasyon ile gerçekleştirilir.
Hielscher Ultrasonics, her bireysel uygulama için mükemmel uygun ultrasonicator'a sahiptir. En küçük şişeler ve test tüpleri için VialTweeter seçtiğiniz cihazdır, UP200Ht veya UP400St gibi bir laboratuvar prob cihazı ise daha büyük numuneleri en iyi şekilde işler. Tezgah üstü ve ticari uygulamalar için, 500 watt'tan 16.000 watt'a kadar olan ultrason sistemleri büyük hacimli akışları kolayca işler. Çeşitli sonotrodlar, akış hücreleri ve aksesuarlar programı tamamlar ve tüm gereksinimleri karşılar.

Ultrasonik DNA, RNA ve kromatin makaslama

Deoyxribonükleik asit (DNA), ribonükleik asit (RNA) ve kromatin-proteinler ile birlikte – tüm yaşam formları için önemli makromoleküller. DNA ve RNA, organizmaların genetik talimatlarını kodlayan moleküllerdir. Kromatin, hücre çekirdeğinin içeriğinden oluşan DNA ve proteinlerin kombinasyonudur. Araştırma amaçlı olarak, bu moleküler yapı bloklarını araştırmak ve analiz etmek veya immünopresipitasyon ve Crosslinking sırasında onları yeniden düzenlemek için daha küçük bileşenlere bölünmesi gereklidir. DNA, RNA ve kromatin parçalama için, parça boyutu çok önemlidir. Tüm önemli parametreler üzerinde tam kontrol ile, ultrason hedeflenen molekül parçalanma sağlar. Örneğin, ideal Kromatin parçası uzunluğu 200 ve 1000 BP arasında değişmektedir. Ultrasonik Kesme darbe modundaki patlamalarla elde edilir. Akıllı cihazlar ve aksesuarlar nedeniyle, doğrudan veya dolaylı sonifikasyon, örnek soğutma, dijital işlem kaydı gibi işleme ihtiyaçları Hielscher ultrasonik ekipman tarafından sağlanmaktadır. Bu, başarılı mikrobiyolojik işleme ve çalışma konforu sağlar.

Ultrasonik boya, mürekkep ve pigmentler için

Boya, kaplama ve mürekkep sanayide partiküller ürün formülasyonları için temel hammaddelerden birisidir. İstenen özellikleri sunan yüksek kaliteli ürünler için, güvenilir partikül işleme çok önemli bir olgudur. Parçacık boyutu, nihai ürünün özelliklerini etkileyen en önemli faktörlerden birisidir. Yüksek güç ultrason dalgaları mikron ve nano-boyutlu öğütme ve dağılma için (nozul ya da öğütme aracı kullanmadan ) etkili bir araçtır.
Mürekkepler ve Mürekkep Püskürtmeli Mürekkepleri için, parçacık boyutu önemli kalite işarettir: pigmentler çok küçük, mürekkebin tonlama gücünü kaybeder – pigmentler çok büyükse, yazıcı nozulları tıkanır ve zayıf çıktılara neden olur. Ultrasonication tam olarak aspire frezeleme ve deagglomeration sonuçları işleme parametreleri ayarlama sağlar. İdeal ultrasonik işleme parametreleri bir kez bulunduğunda, bunları değiştirmek için hiçbir neden yoktur. Sürekli hat içi üretim, en yüksek ürün kalitesinde eşit bir çıktı sağlar. Formülasyon içindeki partikül dağılımı, ürün özelliklerinin ifadesi için hayati öneme sahiptir. Sadece partikül eşit ve homojen bir şekilde dağılırsa, nihai ürün şeffaflık, UV direnci veya kaplamaların çizilme direnci gibi tatmin edici bir kalite gösterir. Dispersiyon, ultrasonun kanıtlanmış güç uygulamalarından biridir.

Kozmetik ve kişisel bakım ürünleri için Ultrasonics

İçin kozmetiklerin üretimibileşenlerin karıştırılması çok önemli bir süreçtir. Yüksek güç ultrasonikler ile emülsifikasyon, dispersiyon , ince boyutlu homojenizasyon işlemleri güvenilir bir şekilde gerçekleştirilir. (krem, losyon, tırnak cilası ve makyaj ürünlerinde olduğu gibi). Karıştırma işleminin yanı sıra, ekstraksiyon ve hücre modifikasyonunda da ( lipozom gibi) kullanılmaktadır. Birçok katkı maddesinin formülasyonu ekstraskiyon yolu ile elde edilmektedir (yağ, protein, hücrelerden elde edilen aromatik bileşikler ya da renklendiriciler gibi) , ultrasonik yöntem yeni formülasyon oluşturmak için kullanılabilecek önemli bir araçtır.

Ultrason, eczacılık için

İlaç endüstrisinde ultrason uygulamaları çok yönlüdür: kimyasal bileşiklerin sentezi, aktif bileşiklerin ekstraksiyonu (örneğin fenoller, bitkilerden flavonoidler), emülsifikasyon (losyonlar, kremler ve merhemler), lipozom preparatı (nanoemülsifikasyon ve daha sonra biyoaktif bileşiklerin kapsüllenmesi) veya aşılar için virüslerin ve patojenlerin inaktivasyonu. İlaç üretiminde, Hielscher ultrasonicators kullanımı gelişmiş verim ile artan üretim kapasiteleri sağlar. Güvenilir endüstriyel ultrasonik cihazlar sayesinde reaksiyonlar daha büyük ölçekte çalıştırılabilir - toplu işlem olarak veya bir akış hücresi reaktöründe sürekli işlem olarak.

Biyoyakıt ultrasonik üretimi

Enerji sektöründe ultrasonik cihazlar başarılı ve verimli bir şekilde kullanılmaktadır. Ultrasonik destekli Biyodizel üretimi en popüler ve iyi bilinen bir uygulamadır. (transesterifikasyon veya kullanılmış / atık bitkisel yağ (UVO; WVO) / hayvansal yağın biyo yakıta dönüşümü gibi. Bu şekilde daha yüksek verim ve kalite elde edilmektedir, az metanol kullanımı ve önemli ölçüde hızlı dönüşüm sağlanmaktadır. Biyodizel hammaddesi % 2-3 den daha fazla serbest yağ asiti ihtiva ettiğinde (FFAs), asit esterifikasyonu yüksek sabun oluşumunu önlemek için yararlı bir adım olmaktadır. Transesterification ve esterleşme işlemleri yanı sıra bitkilerden yağ çıkarmak için de ultrasonik işlem kullanılmaktadır (kolza tohumu, soya, kolza, mısır, hurma, yer fıstığı, hindistan cevizi gibi).
Biyoetanol nişasta, mısır şekeri, patates, şeker kamışı, pirinç gibi malzemelerin etanol içinde maya hücreleri tarafından fermente edilmesi ile elde edilen yeşil bir yakıttır. Ultrasonik yöntem ile bitki hücreleri bozulmaya uğrar ve hücre içi madde ekstre edilerek ham madde enzimatik sindirim için daha uygun hale gelmiş olur. Böylece nişasta ve şeker fermentasyona daha uygun bir hal alır, bu da daha hızlı ve yüksek verim sağlar.

Yakıt, enerji, petrol ve gaz ultrasononik

Ultrasonik homojenleştirme tekniği, su yakıtlarının başarılı bir şekilde oluşturulmasını sağlayan kararlı ve kararsız emülsiyonların üretimi için çok etkilidir. Bu nedenle, çoğunlukla gemi dizeli gibi daha ağır yakıtlar su ile emülsifiye edilir. Su ile beslenen yakıtın kullanılması, daha verimli bir yanma ve NOx emisyonunun önemli ölçüde azaltılması ile sonuçlanır. Bir diğer önemli alan kömürün ultrasonik tedavisidir.

Gıda, süt ve Içecek üretiminde ultrasonik süreçler

Hafif gıda işleme, taze, büyük ölçüde doğal gıdalara yönelik artan müşteri talebi nedeniyle giderek daha önemlidir. Böylece, karıştırma gibi yaygın işleme adımları için & homojenleştirme, ekstraksiyon, stabilizasyon & Koruma, geleneksel yöntemler kademeli olarak gıda için termal olmayan bir yöntem olan ultrasonikasyon gibi yenilikçi işleme teknikleri ile değiştirilir. Sonikasyonun faydaları hafif, hızlı ve temiz işlemeye dayanır, bu da tazeliği ve vitaminleri koruyarak daha az ürün kaybı ve gelişmiş gıda kalitesi ile sonuçlanır. Hielscher ultrasonik işlemciler koruma gibi gıda endüstrisinde manifold uygulamaları için kullanılır & homojenleştirme, meyve suları & pürelerin korunması ve smoothies, viskozite azaltılması, şarap ve balsamik sirkeninolgunlaşması, alkol arıtma & tat verme, şeker kristallerinin kırılması, balın, yenilebilir yağların rafine edilmesi vb. Sonikasyon için yiyecek ve içecek hakkında daha fazlası!

---

---

Hielscher Ultrasonicators içeren Bilimsel Literatür ve Raporlar

Aşağıdaki liste, Hielscher ultrasonik probların çeşitli uygulamalar için başarıyla kullanıldığı küçük bir bilimsel makale seçkisine sahiptir. Lütfen özel ilgi alanınıza özel uygulamalarla ilgili literatür için bize danışın!

• Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
• Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
• Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
• Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
• Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.