Katıların sıvılarda ultrasonik olarak çözülmesi
Çözeltilerin hazırlanması, endüstriyel üretim için olduğu kadar laboratuvar numuneleri için de önemli bir adımdır. Genel olarak, laboratuvar numuneleri analizden önce sıvılaştırılmalıdır. Ultrasonik homojenizasyon ve çözme, her boyutta numune hazırlamak için hızlı ve güvenilir bir araçtır. Endüstriyel üretimde, homojen ve iyi çözünmüş çözeltilerin hazırlanması, istikrarlı ürün özelliklerini ve tutarlı bir kaliteyi garanti etmek için genellikle çok önemli bir faktördür. Ultrasonik çözücüler, kompakt laboratuvar cihazları ve tam ticari endüstriyel çözücüler olarak mevcuttur.
Ultrasonik Çözücüler: Kullanım ve Uygulamalar
Ultrasonik, laboratuvarda numune hazırlama için iyi bilinen, güvenilir bir araçtır. Olağan uygulamalar arasında homojenizasyon, emülsifikasyon, dispersiyon, ekstraksiyon, gaz giderme ve sonokimyasal işlemler bulunur.
Analitik cihazlarla (örn. HPLC, atomik spektrometre, vb.) yapılan ölçümler için genellikle çoğu numunenin sıvılaştırılması gerekir. Bu, numunenin ya bir çözeltinin homojen durumunda olması gerektiği ya da karışım heterojen bir yapıya sahipse bir kolloid, süspansiyon, dispersiyon veya emülsiyon içine aktarılması gerektiği anlamına gelir. Güçlü ultrasonikasyon hem homojen hem de heterojen karışımlar hazırlamak için çok etkili bir araçtır.
Heterojen süspansiyonların hazırlanmasıyla ilgileniyorsanız, bunun için buraya tıklayın: Ultrasonik Emülsifikasyon ve ultrasonik dispersiyon!
Ultrasonik çözme ile homojen karışımların oluşturulması için lütfen aşağıdan okumaya devam edin!

200W güçlü ultrasonicator UP200St laboratuvar ve daha küçük üretimler için güçlü ve çok sağlam bir çalışma ünitesidir.
Çözme için Ultrasonik Kavitasyon
Numune çözünür ise, çözünen madde (örneğin sukkraloz, tuzlar, örneğin toz veya tablet formunda) bir çözücü (örneğin su, sulu çözücüler, organik çözücüler vb.) içinde çözülebilir ve bu da sadece bir fazdan oluşan homojen bir karışım elde edilir. Çözme işlemi, zaman alıcı ve verimsiz olan manuel veya mekanik karıştırma ile gerçekleştirilebilir. İlgili problemler, manipülasyon veya rastgele hatalar ve eşit olmayan karıştırma nedeniyle tekrarlanabilirlik eksikliğinden kaynaklanan numune kayıplarıdır.
Ultrasonikasyon genellikle numunelerin etkili ve hızlı bir şekilde çözünmesini teşvik etmek için kullanılır. Ultrasonik destekli çözünme, ultrason dalgalarının sıvılara girmesinin neden olduğu kavitasyonel etkilerin mekanik ajitasyonuna dayanır. Ultrason enerjisinin girişi, analizden önce çözme ve liç gibi numune ön işlemlerini kolaylaştırır ve hızlandırır.
Bir çözeltinin ultrasonik destekli hazırlanmasıyla, çözünen maddeleri yüksek konsantrasyonda çözmek ve konsantre veya doymuş (ve aşırı doymuş) bir çözeltiyi verimli ve hızlı bir şekilde oluşturmak mümkün hale gelir.
Yüksek güçlü / düşük frekanslı ultrason sıvı bir ortama sokulduğunda, ortaya çıkan akustik kavitasyon benzersiz koşullar yaratır. Ultrasonication, tipik olarak analitik algılama ve ölçümden önce uygulanan sıvı-sıvı ve katı-sıvı örnek ön işlemlerini (örneğin, sindirim, çözündürme ve ekstraksiyon) geliştirmiştir.
Çözünme hızı, çözünme işleminin hızını ölçer. Çözünme hızı çeşitli faktörlerden etkilenir:
- Malzeme: Çözücü ve çözünen
- Sıcaklık + Basınç
- (Düşük) doygunluk derecesi
- Çözündürme ve harmanlamanın verimliliği ve etkisi
- Fazlar arası yüzey alanı
- inhibitörlerin varlığı (örn. partiküller üzerinde biriken maddeler / faz sınırında blokaj)
Çözme sürecini ve çözünme hızını hızlandırmak için, yeterli mekanik etki sağlayan güçlü homojenizatörler gereklidir. Ultrasonik homojenizatörlerin kavitasyonel çözme ve karıştırma gücü iyi bilinmektedir ve bu nedenle laboratuvarlarda numune hazırlama için yaygın ve güvenilir bir araçtır.

Meloksikam süspansiyonunun mikroskobik görüntüleri:
Sol: işlenmemiş meloksikam süspansiyonu; Sağ: Ultrasonikasyon ile elde edilen meloksikam nanosüspansiyon UP100H ile 0 genlikte 45 dakika ve döngü 1.
(çalışma ve resim: ©Iurian ve ark., 2015)
Laboratuvar Numunelerinin Ultrasonik Çözülmesi
Numune hazırlama için ultrasonik destekli çözünme, analitik ölçümlerden önce laboratuvarlarda kullanılır.
(Sıklıkla) sıvılaştırılmış numuneler gerektiren analitik cihazların listesi:
- HPLC (Kamu Teknolojisi) – Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi
- FTIR (Coğrafi Danışma – Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi
- GC – Gaz Kromatografisi
- Atomik spektroskopi
- ATR – Zayıflatılmış Toplam Yansıma
- Lazer Kırınım Parçacık Boyutlandırma
- Dinamik Işık Saçılımı
Ultrasonik numune hazırlama cihazı SonoStep ile, analiz öncesi numune işlemi tamamen hat içi olarak çalıştırılabilir: Ultrasonik numune hazırlama cihazı, numunelerin kapalı bir sistemden sabit ve sürekli olarak geçmesi için entegre bir karıştırıcı ve pompaya sahiptir. Böylece, çapraz kontaminasyon ve numune sahteciliği veya numune kaybı riski olmadan eşit ve güvenilir bir sonikasyon garanti edilir.
Hepsi Bir Arada Ultrasonik Numune Hazırlama Ünitesi SonoStep hakkında daha fazla bilgi edinin!
Endüstriyel Üretim için Ultrasonik Çözme
Endüstriyel üretim hatlarında, eşit ve kararlı bir ürün oluşturmak için katı-sıvı karışımlarını çözmek ve homojenize etmek için yüksek güçlü ultrason entegre edilmiştir.
Aşağıda farklı sanayi dalları için bazı örnekler bulabilirsiniz:
- İlaç endüstrisi: ilaç bileşenlerinin, örneğin tuzların, polimerlerin çözünmesi
- Yiyecek ve içecek endüstrisi: şeker, tuz, şurup, çeşniler gibi bileşenlerin çözülmesi
- boya & Kaplama: polimerlerin çözünmesi
- Kimya: önce aşırı doymuş bir çözeltinin hazırlanması Yağış reaksiyonları

Ultrasonik çözücü UIP6000hdT Endüstriyel çözüm üretiminde büyük verim için
Her Ölçekte Uygulamaları Çözmek için Ultrasonik İşlemciler
Hielscher Ultrasonics, çözme ve ıslatma uygulamanız için ideal çözümü sunar. Laboratuvarda analitik numuneler hazırlamanız veya sürekli akış modunda büyük miktarlarda çözelti veya tuzlu su üretmeniz gerekip gerekmediği – Hielscher Ultrasonics, işleminiz için ideal ultrasonik çözücüye sahiptir!
Herhangi bir güç derecesinde ultrasonicators ile ve toplu ve satır içi işleme için, işleme hedefleriniz için size en uygun ultrasonicator önereceğiz!
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:
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 | UIP4000hdT |
n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Literatür / Referanslar
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel: Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: InTechOpen.
- Castro, Luque de; Capote, Priego F. (ed.) (2007): Analytical Applications of Ultrasound. Elservier Science, 2007.
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
- 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 üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.