Suyuqliklar ultratovush kavitasyon

Yuqori intensivlikdagi ultratovushning ultratovush to'lqinlari suyuqliklarda akustik kavitatsiya hosil qiladi. Kavitatsiya 1000 km/soatgacha bo'lgan suyuqlik oqimlari, 2000 atmgacha bosim va 5000 Kelvingacha bo'lgan harorat kabi ekstremal ta'sirlarni keltirib chiqaradi. Ushbu ultratovushli ishlab chiqarilgan kuchlar gomogenizatsiya, dispersiya, emulsifikatsiya, ekstraktsiya, hujayra buzilishi, shuningdek kimyoviy reaktsiyalarni kuchaytirish kabi ko'plab suyuqliklarni qayta ishlash dasturlari uchun ishlatiladi.

Ultrasonik kavitatsiyaning ishlash printsipi

yuqori yoğunluklarda suyuqliklar sonicating bo'lsa, suyuq muhiti ichiga targ'ib tovush to'lqinlari chastotasiga qarab stavkalar bilan, yuqori bosim (siqish) va past bosimli (suyultirish) sikllar olib. past bosimli tsikli davomida yuqori tezlik ultratovush to'lqinlar suyuqlik kichik vakuum pufaklar yoki bo'shliqlar hosil qiladi. pufakchalari ular endi energiya shimib mumkin bo'lgan bir hajmini erishish bo'lsa, ular yuqori bosim tsikli davomida qattiq qulashi. Bu hodisa Kavitasyonu deyiladi. sudyaning jiddiy juda yuqori haroratlar (taxminan. 5,000K) va bosim davomida (taxminan. 2,000atm) mahalliy yetdi etiladi. Kavitasyonun Qabariq sudyaning jiddiy ham, shuncha 280m / s tezlikni suyuqlik jetler olib keladi.

Ma'lumot so'rovini




Bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Ultrasonik zondlar intensiv aralashtirish va homogenizatsiyani ta'minlash uchun akustik kavitatsiya kuchlaridan foydalanadi. Ultrasonik gomogneyizatorlar samarali aralashtirish, tarqatish, emulsiyalash, ekstraksiya qilish, gazsizlantirish va sonokimyo uchun keng qo'llaniladi.

UP400St kabi prob tipidagi ultrasonikatorlar akustik kavitatsiyaning ishlash printsipidan foydalaning.

Akustik yoki ultratovushli kavitatsiya: qabariq o'sishi va portlashi

Akustik kavitatsiya (quvvat ultratovush yordamida hosil bo'ladi) mahalliy ekstremal sharoitlarni yaratadi, sonomexanik va sonokimyoviy ta'sirlar deb ataladi. Ushbu ta'sirlar tufayli sonikatsiya yuqori rentabellikga, tezroq reaktsiya tezligiga, yangi yo'llarga va umumiy samaradorlikni oshirishga olib keladigan kimyoviy reaktsiyalarni rag'batlantiradi.

 
 
 

Ushbu videoda Hielscher ultrasonikator UP400S (400 Vt) suvda akustik kavitatsiyani yaratadi.

UP400S yordamida suvda ultratovush kavitatsiyasi

Video eskizi

 

Akustik kavitatsiyadan foydalangan holda ultrasonikatorlarning asosiy ilovalari

Ultrasonik zondlar sifatida ham tanilgan zond tipidagi ultrasonikatorlar suyuqliklarda kuchli akustik kavitatsiyani samarali hosil qiladi. Shuning uchun ular turli sohalarda turli xil ilovalarda keng qo'llaniladi. Zond tipidagi ultrasonikatorlar tomonidan yaratilgan akustik kavitatsiyaning eng muhim ilovalaridan ba'zilari:
 

Hielscher Cascatrode da kuchli ultratovush kavitatsiyasi

Hielscher ultratovushli kaskatroda kuchli ultratovushli kavitatsiya

  1. Gomogenizatsiya: Ultrasonik zondlar tebranish va kesish kuchlarining energiya zich maydoni sifatida tavsiflangan intensiv kavitatsiyani yaratishi mumkin. Bu kuchlar mukammal aralashtirish, aralashtirish va zarrachalar hajmini kamaytirishni ta'minlaydi. Ultrasonik gomogenizatsiya bir xil aralashtirilgan suspenziyalarni ishlab chiqaradi. Shuning uchun sonikatsiya tor taqsimot egri chiziqlari bilan bir hil kolloid suspenziya ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
  2. Nanozarrachalar dispersiyasi: Ultrasonikatorlar nanozarrachalarni dispersiyalash, deaglomeratsiya qilish va nam frezalash uchun ishlatiladi. Past chastotali ultratovush to'lqinlari aglomeratlarni buzadigan va zarrachalar hajmini kamaytiradigan ta'sirli kavitatsiyani keltirib chiqarishi mumkin. Xususan, suyuqlik oqimlarining yuqori siljishi suyuqlikdagi zarrachalarni tezlashtiradi, ular bir-biri bilan to'qnashadi (zarralararo to'qnashuv), natijada zarralar parchalanadi va eroziyalanadi. Bu zarrachalarning bir xil va barqaror taqsimlanishiga olib keladi, bu esa cho'kishni oldini oladi. Bu nanotexnologiya, materialshunoslik va farmatsevtika kabi turli sohalarda hal qiluvchi ahamiyatga ega.
  3. Emulsifikatsiya va aralashtirish: Prob tipidagi ultrasonikatorlar emulsiyalar yaratish va suyuqliklarni aralashtirish uchun ishlatiladi. Ultrasonik energiya kavitatsiyaga, mikroskopik pufakchalarning shakllanishiga va qulashiga olib keladi, bu esa kuchli mahalliy kesish kuchlarini keltirib chiqaradi. Bu jarayon bir-biriga aralashmaydigan suyuqliklarni emulsiyalash, barqaror va nozik dispers emulsiyalarni ishlab chiqarishga yordam beradi.
  4. Ekstraksiya: Kavitatsion kesish kuchlari tufayli ultrasonikatorlar uyali tuzilmalarni buzishda va qattiq va suyuqlik o'rtasida massa o'tkazishni yaxshilashda yuqori samarali. Shuning uchun ultratovushli ekstraktsiya yuqori sifatli botanika ekstraktlarini ishlab chiqarish uchun bioaktiv birikmalar kabi hujayra ichidagi materialni chiqarish uchun keng qo'llaniladi.
  5. Degazatsiya va deaeratsiya: Prob tipidagi ultrasonikatorlar suyuqliklardan gaz pufakchalari yoki erigan gazlarni olib tashlash uchun ishlatiladi. Ultrasonik kavitatsiyani qo'llash gaz pufakchalarining birlashishiga yordam beradi, shunda ular o'sib, suyuqlikning yuqori qismiga suzadi. Ultrasonik kavitatsiya degasifikatsiyani tez va samarali jarayonga aylantiradi. Bu gazlar mavjudligi mahsulot sifati va barqarorligiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan bo'yoqlar, gidravlik suyuqliklar yoki oziq-ovqat va ichimliklarni qayta ishlash kabi turli sohalarda qimmatlidir.
  6. Sonokataliz: Ultrasonik zondlar kimyoviy reaktsiyalarni kuchaytirish uchun akustik kavitatsiyani katalizatorlar bilan birlashtirgan sonokataliz uchun ishlatilishi mumkin. Ultrasonik to'lqinlar natijasida hosil bo'lgan kavitatsiya massa o'tkazuvchanligini yaxshilaydi, reaktsiya tezligini oshiradi va erkin radikallarni ishlab chiqarishni rag'batlantiradi, bu esa yanada samarali va tanlangan kimyoviy transformatsiyalarga olib keladi.
  7. Namuna tayyorlash: Prob tipidagi ultrasonikatorlar odatda laboratoriyalarda namunalar tayyorlash uchun ishlatiladi. Ular hujayralar, to'qimalar va viruslar kabi biologik namunalarni homogenlashtirish, ajratish va ekstraksiya qilish uchun ishlatiladi. Prob tomonidan ishlab chiqarilgan ultratovush energiyasi hujayra membranalarini buzadi, hujayra tarkibini chiqaradi va keyingi tahlillarni osonlashtiradi.
  8. Hujayralarning parchalanishi va buzilishi: Prob tipidagi ultrasonikatorlar hujayralar va to'qimalarni turli maqsadlarda parchalash va buzish uchun ishlatiladi, masalan, hujayra ichidagi tarkibiy qismlarni olish, mikrobial inaktivatsiya yoki tahlil uchun namuna tayyorlash. Yuqori intensivlikdagi ultratovush to'lqinlari va shu bilan hosil bo'lgan kavitatsiya mexanik kuchlanish va kesish kuchlarini keltirib chiqaradi, natijada hujayra tuzilmalari parchalanadi. Biologik tadqiqotlar va tibbiy diagnostikada prob tipidagi ultrasonikatorlar hujayra lizisini, hujayra ichidagi tarkibiy qismlarni chiqarish uchun ochiq hujayralarni sindirish jarayoni uchun ishlatiladi. Ultrasonik energiya hujayra devorlari, membranalari va organellalarini buzadi, bu oqsillar, DNK, RNK va boshqa hujayra tarkibiy qismlarini olish imkonini beradi.

 
Bular zond tipidagi ultrasonikatorlarning asosiy qo'llanilishidan ba'zilari, ammo texnologiya boshqa foydalanishning yanada keng doirasiga ega, jumladan, sonokimyo, zarrachalar hajmini kamaytirish (ho'l frezalash), pastdan yuqoriga zarracha sintezi va kimyoviy moddalarning sono-sintezi. va farmatsevtika, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash, biotexnologiya va atrof-muhit fanlari kabi turli sohalardagi materiallar.

 

Suvda ultratovushli grafen eksfoliatsiyasi

Suvdagi grafit parchasining sono-mexanik eksfoliatsiyasini aks ettiruvchi yuqori tezlikdagi (a dan f gacha) kadrlar ketma-ketligi UP200S yordamida, 3 mm sonotrodli 200 Vt ultrasonikator. O'qlar bo'linishga kirib boradigan kavitatsiya pufakchalari bilan zarralarning bo'linish joyini ko'rsatadi.
© Tyurnina va boshqalar. 2020

Hielscher ultrasonicator UIP1500hdT da ko'rsatilganidek akustik kavitatsiya kimyoviy reaktsiyalarni boshlash va targ'ib qilish uchun ishlatiladi. Sonokimyoviy reaktsiyalar uchun Hielscher UIP1500hdT (1500W) ultratovushli kavitatsiya.

Shisha reaktorda ultratovushli UIP1000hdT (1000 vatt, 20 kHz) kaskatrod probida ultratovushli kavitatsiya.

Suyuqlikdagi akustik kavitatsiya videosi

Quyidagi video suv bilan to'ldirilgan shisha ustundagi UIP1000hdT ultratovush qurilmasining kaskatrodida akustik kavitatsiyani ko'rsatadi. Kavitatsiya pufakchalarini ko'rishni yaxshilash uchun shisha ustun pastdan qizil chiroq bilan yoritilgan.

Ushbu videoda Hielscher UIP1000 tomonidan yaratilgan suvdagi ultratovush / akustik kavitatsiya ko'rsatilgan. Ultrasonik kavitatsiya gomogenizatsiya, dispersiya, emulsifikatsiya, ekstraktsiya, degassatsiya va sonokimyoviy reaktsiyalar kabi ko'plab suyuqlik ilovalari uchun ishlatiladi.

UIP1000 yordamida suyuqliklarda ultratovush kavitatsiyasi

Video eskizi

 

Biz bilan bog'lanish! Bizdan so'rang!

Qo'shimcha ma'lumotni so'rang

Iltimos, akustik kavitatsiyani yaratish uchun ultratovushli protsessorlar, ilovalar va narxlar haqida qo'shimcha ma'lumot so'rash uchun quyidagi shakldan foydalaning. Jarayoningizni siz bilan muhokama qilishdan va sizning talablaringizga javob beradigan ultratovushli kavitatsiya tizimini taklif qilishdan mamnun bo'lamiz!









Iltimos, bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi:

Buyurtma miqdori Oqim darajasi Tavsiya Qurilmalar
1 500ml uchun 10 200ml / min uchun UP100H
10 2000mL uchun 20 400ml / min uchun Uf200 ः t, UP400St
0.1 20L 04L / min uchun .2 UIP2000hdT
10 100L uchun 10L 2 / min UIP4000hdT
ga 10 100L / min uchun UIP16000
ga katta Klaster UIP16000
Ultrasonik yuqori kesish gomogenizatorlari laboratoriya, dastgoh, uchuvchi va sanoat ishlov berishda qo'llaniladi.

Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida dasturlarni aralashtirish, tarqatish, emulsifikatsiya va ekstraktsiya qilish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.



Adabiyotlar / Adabiyotlar


Yuqori samarali ultratovush! Hielscherning mahsulot assortimenti ixcham laboratoriya ultratovush qurilmasidan to'liq sanoat ultratovush tizimlariga qadar to'liq spektrni qamrab oladi.

Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.


Jarayoningizni muhokama qilishdan mamnun bo'lamiz.

Keling, aloqaga chiqamiz.