Hướng dẫn toàn diện để kiểm soát nhiệt độ trong quá trình sonication

Kiểm soát nhiệt độ trong xử lý siêu âm và phản ứng siêu âm là điều cần thiết để duy trì tính toàn vẹn của mẫu, bảo vệ các hợp chất nhạy cảm với nhiệt, tối ưu hóa các điều kiện phản ứng, đảm bảo siêu âm đồng đều và tăng cường độ an toàn tổng thể. Tất cả các mẫu kỹ thuật số của máy siêu âm Hielscher đều đi kèm với cảm biến nhiệt độ có thể cắm được và có phần mềm tinh vi để theo dõi nhiệt độ quy trình và lập trình giới hạn nhiệt độ. Tìm hiểu cách kiểm soát nhiệt độ trong quá trình siêu âm cho phép kết quả hiệu quả, tái tạo và đáng tin cậy hơn!

Máy siêu âm Hielscher có tính năng kiểm soát nhiệt độ tinh vi

Máy siêu âm Hielscher được trang bị khả năng lập trình và giám sát nhiệt độ tiên tiến, cần thiết để duy trì điều khiển chính xác trong quá trình siêu âm. Mỗi mẫu máy siêu âm kỹ thuật số đi kèm với một cảm biến nhiệt độ có thể cắm được cho phép theo dõi nhiệt độ liên tục bằng cách lắp trực tiếp vào chất lỏng. Cảm biến này đo nhiệt độ khối trong thời gian thực, đảm bảo dữ liệu chính xác và nhất quán.
Phần mềm tinh vi được tích hợp vào máy siêu âm Hielscher cho phép người dùng thiết lập một phạm vi nhiệt độ cụ thể. Nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn định trước, máy siêu âm sẽ tự động tạm dừng. Nó chỉ hoạt động trở lại sau khi nhiệt độ giảm xuống mức an toàn, được cài đặt trước. Điều chỉnh tự động này ngăn ngừa quá nhiệt, bảo vệ cả mẫu và thiết bị.

Tất cả các chỉ số nhiệt độ, cùng với dữ liệu quá trình siêu âm quan trọng khác, được tự động ghi lại vào thẻ SD tích hợp. Tính năng này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa đổi dễ dàng và kiểm soát quy trình toàn diện, cho phép người dùng xem xét và phân tích dữ liệu để có kết quả tối ưu.

Đối với các quy trình yêu cầu quản lý nhiệt độ bổ sung, Hielscher cung cấp lò phản ứng sonochemical với áo làm mát. Hơn nữa, các bộ trao đổi nhiệt và thiết bị làm lạnh có thể được tích hợp để đảm bảo quy trình duy trì nhiệt độ mong muốn.

Chế độ xung có thể lập trình là một tính năng khác được thiết kế để hỗ trợ tản nhiệt trong quá trình siêu âm. Chế độ này cho phép các máy siêu âm hoạt động không liên tục, do đó ngăn chặn sự tích tụ nhiệt liên tục.

Tất cả các mẫu máy siêu âm kỹ thuật số, bắt đầu từ 200 watt trở lên, bao gồm kiểm soát nhiệt độ để ngăn mẫu quá nóng trong quá trình chuẩn bị. Cảm biến nhiệt độ PT100 có thể cắm liên tục đo nhiệt độ trong các mẫu và truyền thông tin này cho máy siêu âm. Sau đó, hệ thống sẽ tự động tạm dừng khi đạt đến giới hạn nhiệt độ trên, chỉ tiếp tục khi sample nguội đi đến giới hạn dưới của phạm vi nhiệt độ cài đặt.

Khả năng kiểm soát nhiệt độ của máy siêu âm Hielscher, bao gồm cả việc sử dụng cảm biến nhiệt độ PT100, cung cấp một chức năng thiết yếu để duy trì quá trình xử lý siêu âm chính xác và an toàn. Các tính năng này đảm bảo rằng thiết bị hoạt động trong phạm vi nhiệt độ tối ưu, ngăn ngừa quá nhiệt và đảm bảo tính toàn vẹn của mẫu trong suốt quá trình.

Về tầm quan trọng của việc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình xử lý siêu âm

Kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng trong quá trình xử lý siêu âm và phản ứng siêu âm. Nhu cầu kiểm soát nhiệt độ chủ yếu bắt nguồn từ yêu cầu bảo tồn tính toàn vẹn của mẫu, bảo vệ các chất nhạy cảm với nhiệt và cải thiện hiệu quả phản ứng.

• Tính toàn vẹn của mẫu
  Thứ nhất, kiểm soát nhiệt độ chính xác giúp duy trì tính toàn vẹn của các mẫu đang được xử lý. Sóng siêu âm tạo ra một lượng nhiệt đáng kể thông qua quá trình xâm thực, trong đó các bong bóng cực nhỏ trong chất lỏng sụp đổ dữ dội, tạo ra nhiệt độ cao cục bộ. Nếu nhiệt độ tăng không kiểm soát, nó có thể dẫn đến sự suy thoái hoặc biến tính của các mẫu sinh học nhạy cảm, chẳng hạn như protein, axit nucleic hoặc các hợp chất hữu cơ khác. Duy trì nhiệt độ ổn định đảm bảo rằng các mẫu này vẫn còn nguyên vẹn và hoạt động trong suốt quá trình.
• Nhiệt độ quy trình tối ưu
  Thứ hai, nhiều phản ứng siêu âm phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Tốc độ và kết quả của các phản ứng này có thể thay đổi đáng kể theo sự thay đổi của nhiệt độ. Bằng cách kiểm soát nhiệt độ, có thể tối ưu hóa các điều kiện phản ứng, đảm bảo hiệu quả cao hơn và năng suất tốt hơn. Ví dụ, một số phản ứng có thể yêu cầu nhiệt độ thấp hơn để ngăn chặn các phản ứng phụ hoặc để ổn định các chất trung gian phản ứng, trong khi những phản ứng khác có thể cần nhiệt độ cao hơn để đạt được tốc độ phản ứng mong muốn. Quản lý nhiệt độ chính xác cho phép tinh chỉnh các điều kiện này, dẫn đến kết quả nhất quán và có thể dự đoán được hơn.
• Tính đồng nhất trong Sonication
  Hơn nữa, sự gia tăng nhiệt độ không kiểm soát được có thể dẫn đến siêu âm không đồng đều. Khi nhiệt độ tăng lên, độ nhớt của chất lỏng có thể thay đổi, ảnh hưởng đến sự lan truyền của sóng siêu âm. Điều này có thể dẫn đến xâm thực không đồng đều và quá trình xử lý không nhất quán, có khả năng dẫn đến khả năng tái tạo kém và kết quả không tối ưu. Kiểm soát nhiệt độ đảm bảo rằng các tính chất vật lý của chất lỏng không đổi, tạo điều kiện phân phối năng lượng siêu âm đồng đều.
• Kiểm soát nhiệt độ để đảm bảo an toàn
  Quản lý nhiệt độ hiệu quả giúp tăng cường độ an toàn. Nhiệt độ cao không được kiểm soát, không được giám sát có thể gây rủi ro cho người vận hành và môi trường phòng thí nghiệm. Thực hiện các biện pháp kiểm soát nhiệt độ đảm bảo rằng môi trường chế biến vẫn an toàn và mọi nguy cơ tiềm ẩn liên quan đến quá nhiệt đều được giảm thiểu.

Cách sử dụng bồn tắm đá trong quá trình xử lý siêu âm

Để siêu âm cốc và mẻ, việc sử dụng nước lạnh / nước đá đơn giản hoặc bồn tắm đá là một công cụ được thiết lập tốt và hiệu quả để ngăn chặn sự gia tăng nhiệt độ trong môi trường siêu âm.
Chuẩn bị nước đá hoặc bể đá để làm mát mẫu trong quá trình siêu âm là một quá trình đơn giản giúp duy trì môi trường nhiệt độ nhất quán và được kiểm soát, ngăn ngừa quá nhiệt và đảm bảo kết quả tối ưu. Sau đây chúng tôi hướng dẫn bạn các bước chuẩn bị bồn tắm đá:

• Đổ đầy thùng chứa: Chọn một bình rộng hơn cốc siêu âm của bạn. Đổ đầy đá vào khoảng nửa thùng chứa. Đá nghiền hoặc đá viên trong nước lạnh hoạt động tốt nhất vì nó giúp tiếp xúc tốt hơn với hộp đựng mẫu và làm mát hiệu quả hơn. Mục tiêu là tạo ra một hỗn hợp đá và nước có thể bao quanh hộp đựng mẫu hoàn toàn, cung cấp khả năng làm mát đồng đều.
• Nhấn chìm Sample Container: Đặt hộp đựng mẫu vào giữa nồi cách thủy đá. Đảm bảo rằng mức của nồi cách thủy đá đạt ít nhất một nửa cuống của sampthùng chứa mẫu để làm mát hiệu quả. Nếu mẫu rất nhạy cảm với nhiệt, hãy ngâm thùng chứa sâu hơn, nhưng tránh để nước lọt vào bên trong thùng chứa mẫu. Đảm bảo rằng mực nước đá không quá cao để không có nước đá tràn vào sample.
• Nhiệt độ theo dõi (Tùy chọn): Nếu cần kiểm soát nhiệt độ chính xác, hãy sử dụng nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ của bồn nước đá. Máy siêu âm kỹ thuật số Hielscher đi kèm với cảm biến nhiệt độ có thể cắm được PT100. Cảm biến PT100 đo nhiệt độ liên tục và gửi dữ liệu đến bộ xử lý siêu âm. Bạn có thể đặt giới hạn nhiệt độ trong menu của máy siêu âm. Khi đạt đến giới hạn nhiệt độ đã đặt, bộ siêu âm sẽ tự động tạm dừng cho đến khi nhiệt độ mẫu giảm xuống giới hạn dưới đã đặt và tiếp tục quá trình siêu âm.

 
Quy trình đơn giản này tạo ra một nước đá hoặc bể nước đá hiệu quả để duy trì một môi trường ổn định, mát mẻ cho các mẫu của bạn trong quá trình siêu âm, đảm bảo hiệu suất tối ưu và ngăn ngừa quá nhiệt.

Tế bào dòng siêu âm với áo khoác làm mát

Để siêu âm nội tuyến, Hielscher cung cấp các tế bào dòng chảy với nhiều thể tích và hình dạng khác nhau được trang bị áo làm mát.
Áo khoác làm mát của tế bào dòng siêu âm phục vụ chức năng điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình xử lý siêu âm. Áo làm mát là một buồng bao quanh tế bào dòng chảy, qua đó chất làm mát (thường là nước, ví dụ như nước thành phố được làm mát) được lưu thông. Chức năng chính của nó là tản nhiệt sinh ra trong quá trình siêu âm, duy trì mẫu ở nhiệt độ mong muốn và ngăn ngừa quá nhiệt. Điều này rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của các hợp chất nhạy cảm với nhiệt và đảm bảo kết quả nhất quán và đáng tin cậy.
Để làm mát, áo khoác cũng có thể được sử dụng để làm nóng cảm biến dòng chảy. Bằng cách tuần hoàn nước nóng thay vì chất làm mát, nhiệt độ của cảm biến dòng chảy có thể được tăng lên. Điều này có lợi cho các quá trình yêu cầu nhiệt độ cao hơn, chẳng hạn như siêu âm nhiệt. Thermo-sonication kết hợp tác động của nhiệt và sóng siêu âm để nâng cao hiệu quả xử lý. Ví dụ, trong thanh trùng thực phẩm, siêu âm nhiệt có thể giảm tải vi sinh vật một cách hiệu quả trong khi vẫn giữ được chất lượng và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Đọc thêm về Thermo-Sonication!
Chức năng kép này của áo làm mát — cung cấp cả khả năng làm mát và sưởi ấm — làm cho nó trở thành một công cụ linh hoạt cho các ứng dụng xử lý siêu âm khác nhau.

Máy đồng nhất siêu âm UIP1000hdT với một tế bào dòng chảy được trang bị áo làm mát để kiểm soát nhiệt độ quá trình trong quá trình siêu âm.

Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng Sản xuất tại Đức

Hielscher ultrasonicators nổi tiếng với chất lượng cao nhất và tiêu chuẩn thiết kế của họ. Mạnh mẽ và hoạt động dễ dàng cho phép tích hợp trơn tru của ultrasonicators của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Điều kiện khắc nghiệt và môi trường đòi hỏi dễ dàng được xử lý bởi Hielscher ultrasonicators.

Hielscher Ultrasonics là một công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt nhấn mạnh vào ultrasonicators hiệu suất cao có công nghệ tiên tiến và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, Hielscher ultrasonicators là CE tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.

Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi:

Máy đồng nhất siêu âm UIP1500hdT với một tế bào dòng chảy được trang bị áo làm mát để kiểm soát nhiệt độ quá trình trong quá trình siêu âm.

Văn học / Tài liệu tham khảo