Yavaş ve Yetersiz Üretim Süreçlerini Hızlandırın
Ultrasonikasyon, homojenizasyon, karıştırma, dispersiyon, yaş öğütme, emülsifikasyon ve heterojen kimyasal reaksiyonların iyileştirilmesi gibi birçok sıvı uygulamasında kullanılan, yerleşik bir proses yoğunlaştırma tekniğidir. Üretim süreciniz beklenen performansı göstermiyor ve belirli üretim hedeflerine ulaşmıyorsa, ultrasonikasyonu bir proses güçlendiricisi olarak değerlendirmek isteyebilirsiniz.
Ultrasonik Karıştırma, Homojenizasyon ve Dispersiyon
Ultrasonikasyon, katı–sıvı ve sıvı–sıvı sistemlerini karıştırmak, harmanlamak, homojenize etmek, disperse etmek ve emülsifiye etmek için son derece verimli bir tekniktir. Ultrasonik yüksek kesmeli karıştırıcılar, parçacıkları ve damlacıkları parçalayarak boyutlarını verimli bir şekilde küçültür; böylece kararlı ve homojen bir karışım elde edilir. Ultrasonik karıştırmanın önemli bir avantajı, viskoziteleri çok düşük düzeylerden çok yüksek, macun benzeri düzeylere kadar değişen sıvıların ve bulamaçların zahmetsizce işlenebilmesidir. Aşındırıcı parçacıklar bile ultrasonik karıştırıcılar için sorun oluşturmaz.
Ultrasonik yüksek kesmeli karıştırma hakkında daha fazla bilgi edinin!
UIP16000hdT ultrasonik işlemcisi tüm karıştırma uygulamaları için yüksek performanslı, prosesi yoğunlaştıran bir homojenizatördür
Sonokimyasal Uygulamalar
Katı–sıvı ve sıvı–sıvı sistemleri yüksek güçlü ultrasonla karıştırıldığında, karışımın iki veya daha fazla fazı ya da bileşeni arasındaki kütle transferi iyileşir. Artan kütle transferinin, heterojen kataliz gibi birçok kimyasal reaksiyonu olumlu etkilediği iyi bilinmektedir. Ayrıca ultrasonik kavitasyon, kimyasal sistemlere yüksek enerji aktararak reaksiyonları başlatır ve/veya reaksiyon yollarını değiştirir. Bu, kimyasal dönüşüm oranlarının ve verimlerinin önemli ölçüde iyileşmesini sağlar. Sonokimyasal ekipman ve reaktörler; transesterifikasyon, polimerizasyon, kükürt giderme, sol–jel prosesleri ve diğer birçok heterojen katalitik ve sentetik organik reaksiyon için yaygın olarak kullanılır. Sonokimyasal reaksiyonlar hakkında daha fazla bilgi edinin!
Gıda Endüstrisinde Ultrasonik Uygulamalar
Ultrasonik yüksek kesmeli homojenizasyon, gıda, içecek ve besin takviyelerinin çeşitli üretim süreçlerinde kullanılan, termal olmayan bir teknolojidir. Ultrasonik ekstraksiyon; sos, çorba, meyve suyu, smoothie ve besin takviyelerinin (ör. mürver, kenevir) üretiminde, daha yoğun aromalı ve daha sağlıklı bir gıda ürünü oluşturmak amacıyla aroma bileşiklerini, renk pigmentlerini, vitaminleri ve besin bileşenlerini açığa çıkarmak için kullanılır. Ekstrakte edilen aroma bileşikleri ve doğal şekerler sayesinde rafine şeker ve sentetik aroma katkılarının eklenmesinden kaçınılabilir. Gıda ve içeceklerin ultrasonik işlenmesi hakkında daha fazla bilgi edinin!
Gıda işleme sırasında ultrasonikasyon, aşağıdaki işlemleri yoğunlaştırmak ve iyileştirmek amacıyla uygulanır:
- ekstraksiyon
- homojenizasyon
- pastörizasyon
- emülsifikasyon
- enkapsülasyon (lipozomlar, katı lipit nanoparçacıkları)
Nanomalzemelerin Ultrasonik Sentezi ve İşlevselleştirilmesi
Ultrasonik işleme ve bunun sonucunda oluşan akustik kavitasyon, parçacıklar üzerinde aşırı gerilim oluşturabilir ve onları kontrollü bir şekilde mikron altı ve nano boyutlara kadar parçalayabilir. Akustik kavitasyon olgusu, yüksek kesme, türbülanslar ve çok yüksek basınç ve sıcaklık farkları oluşturur. Bu yoğun koşullar, yüksek güçlü ultrasonun ortamda dönüşümlü yüksek basınç ve düşük basınç döngüleri oluşturduğu sırada gözlemlenebilen kabarcık içe çökmesinin sonucunda meydana gelir. Sıvı jetleri ve parçacıklar arası çarpışmalar parçacıklara çarparken, onları aşındırırken ve parçalarken, oluşan yarı hidrostatik basınç gözeneklilik gibi parçacık mikroyapı özelliklerini değiştirebilir. Ultrasonik nanoparçacık işlevselleştirmesi; iyileştirilmiş termal kararlılık, olağanüstü çekme dayanımı, süneklik, termal ve elektriksel iletkenlik, optik özellikler gibi nanomalzeme özelliklerine sahip yüksek performanslı malzemelerin sentezlenmesine olanak tanır.
Ultrasonik nanoparçacık sentezi ve işlevselleştirmesi hakkında daha fazla bilgi edinin!
Ultrasonikasyon – Sinerjik Etkiler
Ultrasonikasyon, yetersiz performans gösteren bir makinenin yerini alabilir veya yetersiz sonuçları iyileştirmek ve geliştirmek amacıyla mevcut sıvı işleme tekniklerinin neredeyse herhangi biriyle birleştirilebilir. Hielscher prob tipi sonikatörleri, mevcut üretim hatlarında aşağıdakilerle birlikte entegre edilir:
- kolloid karıştırıcılar ve değirmenler
- boncuklu / bilyalı değirmenler
- yüksek kesmeli karıştırıcılar
- yüksek basınçlı homojenizatörler
- bıçaklı karıştırıcılar / rotor–stator karıştırıcılar
- ısıl pastörizasyon (HTST)
- Yüksek yoğunluklu darbeli elektrik alanı (HELP)
- mikrodalga
- ultraviyole ışık (UV)
- elektrokimya
- engel teknolojileri
- CO2 ekstraktörleri
Ağır hizmet prosesleri için 3x UIP1000hdT ultrasonik kurulumu
Proses Yoğunlaştırma için Yüksek Performanslı Ultrasonik Sistemler
Hielscher Ultrasonic, ağır hizmet uygulamaları için yüksek performanslı sonikatörler tasarlar, üretir ve dağıtır. Portföyümüz, kompakt laboratuvar sonikatörlerinden tezgâh üstü ve tamamen endüstriyel ultrasonik işlemcilere kadar tüm ürün yelpazesini kapsar; bu da uygulamanız ve işleme hacminiz için ideal ultrasonik kurulumu önermemize olanak tanır.
Endüstriyel sonikatörler ve zorlu uygulamanız için neden çözüm oldukları hakkında daha fazla bilgi edinin!
Prosesinizin ultrasonik proses yoğunlaştırmadan nasıl yararlanabileceğini görüşmek için hemen bizimle iletişime geçin! Uzun yıllara dayanan deneyime sahip, iyi eğitimli personelimiz size kapsamlı bilgi ve teknik ayrıntılar sunar.
Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında fikir verir:
| Parti 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 | Cihaz kümesi: UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sorun!
Literatür / Kaynaklar
- 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.
- Carrillo-Lopez L.M., Garcia-Galicia I.A., Tirado-Gallegos J.M., Sanchez-Vega R., Huerta-Jimenez M., Ashokkumar M., Alarcon-Rojo A.D. (2021): Recent advances in the application of ultrasound in dairy products: Effect on functional, physical, chemical, microbiological and sensory properties. Ultrasonics Sonochemistry 2021 Jan 13;73.
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Sáez V.; Mason TJ. (2009): Sonoelectrochemical synthesis of nanoparticles. Molecules 23;14(10) 2009. 4284-4299.
- Maho, A., Detriche, S., Fonder, G., Delhalle, J. and Mekhalif, Z. (2014): Electrochemical Co‐Deposition of Phosphonate‐Modified Carbon Nanotubes and Tantalum on Nitinol. Chemelectrochem 1, 2014. 896-902.
- José González-García, Ludovic Drouin, Craig E. Banks, Biljana Šljukić, Richard G. Compton (2007): At point of use sono-electrochemical generation of hydrogen peroxide for chemical synthesis: The green oxidation of benzonitrile to benzamide. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 14, Issue 2, 2007. 113-116.
- 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.
Hielscher Ultrasonics, laboratuvar ölçeğinden endüstriyel ölçeğe kadar yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir.
