Ультразвукові гомогенізатори для лабораторних, пілотних та промислових процесів

Ультразвукові гомогенізатори є потужними інструментами для змішування та гомогенізації суспензій «тверде речовина – рідина» та «рідина – рідина». Ультразвукова гомогенізація – це механічний процес зменшення частинок у рідині, щоб вони стали однорідно малими та рівномірно розподіленими. Hielscher пропонує потужні ультразвукові гомогенізатори для застосування в лабораторному та виробничому масштабах.

Ультразвукові гомогенізатори для надійного змішування, диспергування, емульгування та зменшення розміру частинок

Ультразвукові гомогенізатори Hielscher забезпечують потужну, контрольовану кавітацію для виробництва однорідних сумішей, дрібних дисперсій, стабільних емульсій, наноемульсій, лізатів клітин та зменшеного розміру частинок. Від невеликих лабораторних зразків до безперервного промислового виробництва, ультразвукові обробники Hielscher забезпечують відтворювані результати гомогенізації для досліджень, розробки продуктів та виробництва.
Незалежно від того, чи потрібно обробляти мілілітри в лабораторії, оптимізувати формулу в пілотному масштабі, чи запускати високоефективне потокове виробництво, Hielscher пропонує ультразвукові гомогенізатори з точним контролем амплітуди, часу, температури, тиску та енерговитрат. Це робить ультразвукову гомогенізацію масштабованою, відтворюваною та ефективною альтернативою роторно-статорним змішувачам, кульовим млинам та гомогенізаторам високого тиску.

Чому варто обрати ультразвуковий гомогенізатор:

• Потужна гомогенізація: Створюйте дрібні дисперсії, емульсії, наноемульсії та однорідні суспензії.
• Точний контроль процесу: Налаштовуйте амплітуду, потужність, час, температуру та тиск для відтворюваних результатів.
• Від лабораторного до промислового масштабу: Обробляйте невеликі зразки, великі партії або потоки безперервної подачі.
• Працює з вимогливими матеріалами: Підходить для абразивних частинок, суспензій з високим вмістом твердих речовин, волокнистих матеріалів, в’язких рідин та складних формуляцій.
• Пакетна та потокова робота: Використовуйте відкриті ємності, стакани, реактори або проточні комірки.
• Конструкція з низьким рівнем обслуговування: Прості геометрії сонотродів та проточних комірок зменшують зусилля на очищення та знос.
• Розроблено для роботи 24/7: Промислові ультразвукові системи розроблені для важких умов безперервної обробки.

Застосування та вплив ультразвукових гомогенізаторів

Ультразвукові гомогенізатори є потужними та надійними змішувачами, які використовуються в лабораторії та промисловості для численних застосувань.
Ультразвуковий гомогенізатор можна використовувати для різних застосувань, включаючи:

• Гомогенізація: Ультразвукові гомогенізатори можуть гомогенізувати зразки для створення однорідних та стабільних сумішей.
• Диспергування: Ультразвукові гомогенізатори можна використовувати для диспергування твердих частинок у рідинах для створення стабільних суспензій. Ультразвукова обробка є надзвичайно ефективною для створення нанодисперсій.
• Емульгування: Ультразвукові гомогенізатори можна використовувати для створення стабільних емульсій та наноемульсій шляхом розбивання та диспергування незмішуваних рідин, таких як олія та вода.
• Руйнування клітин: Ультразвукові гомогенізатори можуть руйнувати клітини для екстракції внутрішньоклітинних компонентів, таких як білки, нуклеїнові кислоти, ферменти та метаболіти.
• Дегазація: Ультразвукові гомогенізатори можна використовувати для видалення розчинених газів із рідин, таких як дегазація розчинників для ВЕРХ або охолоджувальних рідин.
• Хімічні реакції за ультразвукової допомоги: Ультразвукові гомогенізатори також можна використовувати для хімічних реакцій за ультразвукової допомоги, таких як сонохімічний синтез, каталіз або деградація.

Загалом, ультразвукові гомогенізатори є універсальним інструментом, який можна використовувати для широкого спектру застосувань у дослідженнях, розробках та промислових процесах.

Потужний ультразвук для зменшення розміру частинок:

Коли ультразвукові гомогенізатори використовуються для таких застосувань, як змішування, диспергування та емульгування, метою є зменшення розміру малих частинок або крапель у рідині або суспензії для покращення однорідності та стабільності суміші. Ці частинки (дисперсна фаза) можуть бути як твердими, так і рідкими. Зменшення середнього діаметра частинок збільшує кількість окремих частинок. Це призводить до зменшення середньої відстані між частинками та збільшення площі поверхні частинок. На графіку показано кореляцію між діаметром окремої частинки та загальною площею поверхні. Площа поверхні та середня відстань між частинками можуть впливати на реологію рідини.

Якщо існує різниця в питомій вазі між частинками та рідиною, однорідність суміші може впливати на стабільність дисперсії. Якщо розмір частинок є подібним для більшості частинок, тенденція до агрегації під час осідання або спливання зменшується, оскільки подібні частинки мають подібну швидкість спливання або осідання.

Ультразвукові дисперсії демонструють однорідний розподіл розміру частинок з однорідно зменшеними частинками. Криві показують розподіл частинок діоксиду кремнію до ультразвукової обробки (зелена крива) та після ультразвукового диспергування (червона крива).

Ультразвукові проти гомогенізаторів високого тиску

Гомогенізатори високого тиску примусово пропускають рідину через гомогенізуючий клапан під дуже високим тиском. Це може добре працювати для м’яких частинок або крапель, таких як жирові глобули в молоці. Однак на цій сторінці зазначено, що гомогенізатори високого тиску можуть бути обмеженими при обробці твердих, абразивних, волокнистих або ниткоподібних матеріалів, оскільки високі швидкості потоку рідини та малі отвори клапанів спричиняють знос і зменшують термін служби насоса або клапана.
Ультразвукові гомогенізатори працюють інакше. Замість того, щоб примусово пропускати матеріал через малий отвір клапана, вони вводять механічну енергію в рідину через вібруючий сонотрод. Це створює кавітацію безпосередньо в процесному середовищі.
Переваги ультразвукових гомогенізаторів

• Відсутність малих отворів клапанів, які легко засмічуються
• Підходять для абразивних і волокнистих матеріалів
• Легке налаштування інтенсивності процесу
• Опції пакетної та безперервної обробки
• Низька кількість контактних і рухомих частин
• Ефективне дезагрегування частинок і зменшення розміру крапель
• Сильна масштабованість від лабораторних випробувань до виробництва

Ультразвукові гомогенізатори для лабораторного, пілотного та промислового масштабу

Hielscher пропонує ультразвукові гомогенізатори для багатьох об’ємів процесу та продуктивностей. Лабораторні ультразвукові гомогенізатори використовуються для підготовки малих зразків, тестування формуляцій, обробки біологічних зразків та R&D. Пілотні та промислові ультразвукові системи використовуються для розробки процесів, масштабування, виробництва та безперервної потокової обробки.
На цій сторінці наведено широкий діапазон масштабів: лабораторні ультразвукові гомогенізатори можуть обробляти об’єми приблизно від 1,5 mL до 5 L, тоді як промислові ультразвукові гомогенізатори можуть обробляти партії приблизно від 0,5 до 2000 L або мати об’ємну витрату від 0,1 L до 20 m³ на годину.

Вибір правильного ультразвукового гомогенізатора

Найкращий ультразвуковий гомогенізатор залежить від цілей процесу та властивостей матеріалу. Для надійної рекомендації щодо обладнання слід враховувати такі параметри:

• Об’єм зразка або партії
• Безперервна об’ємна витрата
• В’язкість рідини
• Вміст твердих речовин
• Твердість частинок
• Початковий розмір частинок або крапель
• Цільовий розмір частинок або крапель
• Чутливість до температури
• Необхідний час обробки
• Потреба в охолодженні або контролі тиску
• Партійна, рециркуляційна або одноразова потокова робота
• Вимоги до очищення та сумісності матеріалів

Ми можемо порекомендувати відповідний ультразвуковий гомогенізатор, сонотрод, підсилювач, проточну комірку та систему охолодження на основі цих параметрів процесу.

Чому варто купити ультразвуковий гомогенізатор Hielscher?

Ультразвукові гомогенізатори Hielscher розроблені для надійної кавітації, відтворюваного контролю процесу та тривалого терміну служби. Системи призначені для використання в лабораторіях, пілотних установках та промислових середовищах.
На існуючій сторінці зазначено, що ультразвукові обробники Hielscher мають контроль амплітуди, що означає підтримку вибраної амплітуди в робочих умовах. Також наголошується, що ідентичні параметри ультразвукової обробки сприяють послідовним і відтворюваним результатам, що важливо для якості продукції та масштабування.
Переваги ультразвукових обробників Hielscher:

• Високопродуктивні ультразвукові процесори від лабораторного до промислового масштабу
• Точний контроль амплітуди
• Регульовані потужність, час, температура та тиск
• Партійна та потокова обробка
• Міцні сонотроди та проточні комірки
• Мало деталей, що контактують із середовищем, та легке очищення
• Підходять для абразивних, волокнистих матеріалів та матеріалів із високим вмістом твердих речовин
• Промислові системи для роботи 24/7
• Консультування щодо процесів та підтримка застосувань
• Німецька якість дизайну та виробництва

Нижче наведена таблиця вказує загальні рекомендації щодо обладнання залежно від об’єму партії або об’ємної витрати, що обробляється. Натисніть на модель ультразвукового обробника, щоб отримати додаткову інформацію про кожен ультразвуковий гомогенізатор.

Ультразвукові гомогенізатори тканин

Окрім приготування дисперсій та емульсій, ультразвукові гомогенізатори міцно закріпилися в біотехнології, клітинній та молекулярній біології, а також у науках про життя для лізису та фракціонування клітин, руйнування тканин, екстракції внутрішньоклітинних сполук, а також подрібнення ДНК, РНК та хроматину. Ультразвукові гомогенізатори доступні для підготовки зразків від дуже малих об’ємів (0,1mL) до дуже великих об’ємів для промислових процесів (наприклад, екстракція біоактивних сполук для виробництва добавок).
Для руйнування тканин за допомогою ультразвукового гомогенізатора використовується ізотонічний буферний розчин, щоб зупинити осмотичне пошкодження. Ультразвукові гомогенізатори Hielscher поставляються з датчиком температури та налаштуванням контролю температури, що дозволяє підтримувати зразки в добре контрольованому температурному діапазоні.
Для отримання додаткової інформації про ультразвукові гомогенізатори тканин натисніть тут!

Література / Посилання

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.