Sıvılarda Ultrasonik Kavitasyon
yüksek yoğunluklu ultrason Ultrasonik dalgalar sıvılarda kavitasyon oluşturmak. Kavitasyon, örneğin 1000km / st kadar kadar basınçlara 2000atm ve en fazla 5000 Kelvin kadar sıcaklıklarda sıvı jetleri yerel olarak aşırı etkilere neden olur.
Ultrasonik kavitasyon hakkında
yüksek yoğunluklarda sıvıları sonike zaman, sıvı ortam içine yayılması ses dalgaları frekansa bağlı oranları, yüksek basınç (sıkıştırma) ve alçak basınç (seyrelme) döngülerde sonuçlanır. Düşük basınç döngüsü sırasında, yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları sıvı içinde küçük bir vakum kabarcığı ya da boşluk oluşturur. kabarcıklar artık enerjiyi absorbe edildiği bir hacme ulaşmak zaman, onlar yüksek basınçlı döngüsü sırasında şiddetle daraltmak. Bu olgu kavitasyon denir. Patlamaya çok yüksek sıcaklıklar (yaklaşık. 5,000K) ve baskılara sırasında (yaklaşık. 2,000atm) lokal olarak ulaşılır. Kavitasyon kabarcığın bölünmesi ayrıca kadar 280m / s hız sıvı jetleri ile sonuçlanır.
Akustik kavitasyon (güç ultrasonu tarafından üretilir), sonomekanik ve sonokimyasal etkiler olarak adlandırılan lokal olarak aşırı koşullar yaratır. Bu etkiler nedeniyle, sonication daha yüksek verim, daha hızlı reaksiyon hızı, yeni yollar ve gelişmiş genel verimlilik yol açan kimyasal reaksiyonları teşvik eder.
Bir cam reaktörde ultrasonicator UIP1000hdT (1000 watt, 20kHz) kaskatrod probu ultrasonik kavitasyon.
Akustik Kavitasyon Videosu
Kavitasyon Uygulamaları
etkileri birçok işlemler, örneğin sıvılar kullanılabilir Karıştırma ve harmanlama için, deaglomerasyon, değirmencilik ve hücre parçalanması. Özellikle sıvı jetleri yüksek kesme tanecik yüzeyleri ve parçacık arası çarpışma de çatlak neden olur.
UP200S, 3-mm sonotrode ile bir 200W ultrasonicator kullanarak suda bir grafit pul sono-mekanik pul pul dökülmesini gösteren çerçevelerin yüksek hızlı bir dizi (a'dan f'ye). Oklar, bölünmeye nüfuz eden kavitasyon kabarcıkları ile bölünme (pul pul dökülme) yerini gösterir.
© Tyurnina vd. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)
Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:
| Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
|---|---|---|
| 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 | Uıp4000hdt |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Hielscher Ultrasonik uygulamaları karıştırma, dağılım, emülsifikasyon ve laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte çıkarma için yüksek performanslı ultrasonik homojenler üretmektedir.
Edebiyat / Referanslar
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
Hielscher Ultrasonics yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir laboratuvar için endüstriyel boyut.