---

Quy trình và ứng dụng siêu âm

Trộn siêu âm

Trong khi các kích thích xe tăng có thể hòa trộn dễ dàng các chất lỏng có độ nhớt tương tự, các chất lỏng có độ nhớt khác nhau hoặc nhiều chất lỏng nhớt hơn có thể yêu cầu cắt cơ học cao để pha trộn nhanh và hoàn chỉnh. Thiết bị siêu âm của chúng tôi có thể dễ dàng pha trộn hai hoặc nhiều chất lỏng trong dòng. Đối với điều này, các chất lỏng sẽ được kết hợp ngay trước lò phản ứng tế bào dòng siêu âm. Đọc thêm về pha trộn!

Siêu âm Homogenizing

Hielscher siêu âm homogenizers là rất hiệu quả trong việc đạt được một hình cầu nhỏ và thống nhất hoặc kích thước hạt khi chế biến bột/chất lỏng hoặc chất lỏng/lỏng công thức. Lực cắt thủy lực cao được tạo ra bởi Ultrasonics phá vỡ agglomerates, giọt và mô tế bào thành các mảnh nhỏ hơn và tạo ra một sản phẩm đồng đều kích thước tốt. Phạm vi của chúng tôi của homogenizers bao gồm bất kỳ khối lượng xử lý từ lọ phòng thí nghiệm để kích thước sản xuất hàng loạt. Đọc thêm về homogenizing!

Siêu âm Deagglomerating

Hielscher siêu âm homogenizers phá vỡ bột agglomerates trong chất lỏng mà máy khuấy thông thường và máy trộn cắt cao không thể phá vỡ. Các cavitational cắt cao phân tán và homogenizes các hạt có chữ dẫn đến một diện tích bề mặt cụ thể cao hơn. Hielscher siêu âm homogenizers có thể dễ dàng được tích hợp trong dòng hoặc trong một lô. Đọc thêm về deagglomerating!

siêu âm Tẩu tán

Đối với hầu hết mọi sản phẩm, điều quan trọng là các hạt phải được tách ra khỏi các hạt khác để mở rộng diện tích bề mặt hạt và đạt được sự phân bố đồng đều. Ngay cả sự phân tán cũng có thể dễ dàng đạt được bằng siêu âm. Hielscher ultrasonicators được sử dụng rộng rãi để sản xuất phân tán kích thước tốt trong phạm vi micron- và nano. Đọc thêm về phân tán!

Siêu âm Emulsifying

Khi trộn các chất lỏng không thể hòa vào một nhũ tương, kích thước giọt và phân bố là một yếu tố quan trọng cho sự ổn định của nhũ tương. Ultrasonics có thể tạo các giọt kích thước rất tốt và phân phối kích thước hẹp. Trong hầu hết các trường hợp, Máy trộn siêu âm của chúng tôi có thể đạt được các giọt submicron khi chuẩn bị nhũ tương trong một mẻ hoặc trong dòng. Khác với đồng hóa áp lực cao, cắt cao được sản xuất bởi các thiết bị siêu âm của chúng tôi sẽ nhũ hóa các chất lỏng có độ nhớt cao, chẳng hạn như các loại dầu nhiên liệu nặng (HFOs). Một số công thức có thể yêu cầu thêm chất nhũ hóa hoặc chất ổn định. Trong trường hợp này ultrasonicators giúp pha trộn các emulsifier thống nhất. Đọc thêm về emulsifying!

Siêu âm hòa tan

Siêu âm homogenizers là một phương tiện hiệu quả và đáng tin cậy cho việc solubilizing các vật liệu khác nhau, chẳng hạn như muối, đường, xirô, nhựa và polyme. Các máy bay phản lực chất lỏng tốc độ cao được tạo ra bởi cavitation siêu âm làm tăng chuyển khối lượng tại các lớp ranh giới. Điều này dẫn đến việc hòa tan và lọc các hạt hoặc chất lỏng có độ nhớt cao nhanh hơn và hoàn toàn hơn. Đọc thêm về siêu âm hòa tan!

Siêu âm kích thước hạt giảm

Bộ vi xử lý siêu âm Hielscher có thể phá vỡ agglomerates, tập hợp và các hạt chính của các vật liệu khác nhau, chẳng hạn như sắc tố, oxit kim loại, hoặc tinh thể. Ultrasonics có thể đạt được phân phối kích thước hạt rất đồng đều và hẹp với ít hoặc không có biến thể giữa các lô. Siêu âm phay là hiệu quả nhất trong phạm vi dưới 500 micron để Sub-micron và kích thước nano phạm vi. Lò phản ứng siêu âm của chúng tôi có thể xử lý tải chất rắn cao và độ nhớt bùn cao. Kích thước hạt cuối cùng sẽ phụ thuộc vào độ cứng của sản phẩm. Đọc thêm về giảm kích thước hạt!

Các quy trình siêu âm khác

Làm sạch bề mặt hạt siêu âm

Bề mặt của các hạt bột là một yếu tố quan trọng cho sự tương tác với chất lỏng xung quanh. Đó là ở ranh giới pha rắn/lỏng như vậy, nơi hòa tan, phản ứng hóa học hoặc hoạt động xúc tác diễn ra. Siêu âm đồng nhất làm tăng sự tiếp xúc của bề mặt hạt đến pha lỏng bằng cách deagglomeration thống nhất và giảm kích thước hạt. Trong các phản ứng xúc tác và hóa học, bề mặt hạt có thể bị chặn bởi sự lắng đọng dư lượng, hình thành lớp ranh giới, các lớp oxit và bẩn. Cavitation siêu âm gây ra các máy bay phản lực chất lỏng tốc độ cao, cắt thủy lực cao và va chạm giữa các hạt dẫn đến làm sạch bề mặt hạt. Thiết bị siêu âm Hielscher có thể được sử dụng trong một mẻ hoặc trong dòng để loại bỏ các tạp nhiễm từ các hạt trong chất lỏng.

Siêu âm kích động

Việc kích thích siêu âm và khuấy của bể đòi hỏi thiết bị đáng tin cậy, đặc biệt là để tăng độ nhớt và khối lượng. Các máy khuấy xe tăng thông thường như trộn paddle hoặc trộn rotor-stator được giới hạn bởi các yếu tố khác nhau, bao gồm độ nhớt và khả năng mở rộng. Do đó, công suất cao kích động siêu âm của xe tăng là sự lựa chọn đúng cho quá trình trộn của bạn do cao hơn thông qua-đặt, tiết kiệm thời gian, chi phí hoạt động thấp hơn, hoạt động an toàn (không có bộ phận di chuyển) và bảo trì đơn giản. Đọc thêm về các thùng chứa siêu âm!

Siêu âm Hydrating

Khi trộn bột khô, chẳng hạn như, các sắc tố, chất làm dày hoặc nướu răng với lỏng, các hạt bột có xu hướng hình thành agglomerates, khối u hoặc cái gọi là “Cá mắt” (bột ngậm nước một phần với một lõi bột khô). Kích động và máy khuấy sẽ rửa bề mặt của các agglomerates như vậy, chỉ. Điều này dẫn đến thời lần trộn lâu và chất lượng sản phẩm kém. Siêu âm trộn phá vỡ agglomerates và cục u dẫn đến một giải pháp agglomerate-miễn phí. Hơn nữa, hiệu ứng Sono-hóa học cũng được biết đến để kích hoạt diện tích bề mặt hạt, dẫn đến những lợi thế như phản ứng nhanh hơn và chất lượng sản phẩm nâng cao.

Chuẩn bị mẫu siêu âm

Đối với các phép đo bằng dụng cụ phân tích (ví dụ: HPLC, máy quang phổ nguyên tử, vv), nói chung hầu hết các mẫu đều phải được hóa lỏng. Nếu mẫu hòa tan, các chất tan (như Sucralose, muối, ví dụ như ở dạng bột hoặc máy tính bảng) có thể được hòa tan trong một dung môi (ví dụ nước, dung môi dung dịch, dung môi hữu cơ, vv) dẫn đến một hỗn hợp đồng nhất, chỉ bao gồm một pha. Quá trình hòa tan có thể được thực hiện bằng cách khuấy thủ công hoặc cơ khí, đó là tốn thời gian và không hiệu quả. Các vấn đề liên quan là tổn thất mẫu do thao tác hoặc thiếu khả năng tái tạo bởi các lỗi ngẫu nhiên và trộn không đồng đều.

Ultrasonics cho kích hoạt hóa học

Để bắt đầu một phản ứng hóa học, năng lượng là cần thiết. Cái gọi là năng lượng kích hoạt là số năng lượng cần thiết để bắt đầu một phản ứng và thực hiện một cách tự nhiên. Bằng cách đầu vào của năng lượng siêu âm, phản ứng hóa học có thể được khởi xướng như lực hấp dẫn được khắc phục và các gốc tự do được tạo ra. Các phản ứng hóa học điển hình được hưởng lợi từ siêu âm là xúc tác Sono (ví dụ: xúc tác chuyển pha), phản ứng hữu cơ tổng hợp, sonolysis cũng như Sol-geltuyến đường. Hơn nữa, lực siêu âm tạo ra các bề mặt phản ứng cao, đó là một kỹ thuật quan trọng để tăng hoạt động chất xúc tác.

Siêu âm cắt mỏng

Hiện tượng giảm độ nhớt dưới lực cắt tăng được gọi là cắt mỏng hoặc thixotropic. Sự giảm độ nhớt có tầm quan trọng đáng kể khi tải trọng hạt của một phương tiện nên được sửa đổi. Để đạt được tải trọng rắn cao hơn, trong bước đầu tiên, độ nhớt phải được hạ xuống. Sau khi giảm độ nhớt, chất rắn có thể được thêm vào và phân tán trong môi trường. Lực cắt cao tạo ra bởi siêu âm cavitation gây ra cắt mỏng và kết quả phân tán nổi bật. Ứng dụng này chủ yếu được tích hợp trước khi sấy phun hoặc phun lạnh để tăng khả năng của quá trình phun hoặc ảnh hưởng đến sự lưu biến của vật liệu thixotropic, ví dụ như polyme.

Siêu âm ướt phay

Phay và giảm kích thước hạt là các quá trình quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp như sơn & lớp phủ, mực in phun & in ấn, hóa chất hoặc Mỹ phẩm. Công nghệ phay siêu âm được chứng minh cho sự giảm kích thước đáng tin cậy và sự phân tán của nó trong phạm vi micron và kích thước nano. Sức mạnh cạnh tranh của nó trên hạt, quả bóng, và các nhà máy sỏi nằm trong tránh của bất kỳ phương tiện truyền thông phay (ví dụ như hạt/ngọc trai) làm ô nhiễm sản phẩm cuối cùng do mài mòn. Ngược lại, siêu âm phay được dựa trên va chạm liên đặc biệt-điều này có nghĩa là các hạt được xay được sử dụng như là Grist. Do đó việc làm sạch phương tiện xay xát tốn thời gian không còn là vấn đề nữa. Độ nhớt cao và dòng âm lượng lớn có thể được xử lý dẫn đến một sản phẩm chất lượng cao. Đối với việc tích hợp vào một dòng quy trình công nghiệp, Hielscher cung cấp giải pháp phù hợp: Hệ thống clusterizable, dễ dàng tích hợp/Retrofitting, bảo trì thấp, hoạt động đơn giản và độ tin cậy cao. Đọc thêm về phay ướt và nghiền mịn!

Khai thác bằng siêu âm và Cell lysis

Phân rã tế bào hoặc lysis là một phần phổ biến của chuẩn bị mẫu hàng ngày trong phòng thí nghiệm công nghệ sinh học. Mục tiêu của lysis là để phá vỡ các bộ phận của thành tế bào hoặc tế bào hoàn chỉnh để giải phóng các phân tử sinh học. Cái gọi là lysate có thể bao gồm trong các ví dụ plasmid, thụ thể assays, protein, DNA, RNA vv. Các bước tiếp theo sau khi lysis là fractionation, cách ly organelle hoặc/và chiết xuất protein và thanh lọc. Các vật liệu chiết xuất (= lysate) phải được tách ra và có thể điều tra thêm hoặc các ứng dụng, ví dụ như cho nghiên cứu proteomic. Siêu âm homogenizers là một công cụ phổ biến cho thành công tế bào lysis và khai thác. Khi cường độ siêu âm có thể được san bằng cách điều chỉnh các thông số quá trình, cường độ sonication tối ưu – khác nhau từ rất mềm đến chuyên sâu cao – có thể được thiết lập cho mỗi chất và phương tiện. Đọc thêm về khai thác và tế bào lysis!

Siêu âm vi khuẩn bất hoạt

Bất hoạt vi sinh vật là một quá trình quan trọng trong chế biến thực phẩm. Do nhu cầu ngày càng tăng đối với thực phẩm chế biến tươi, nhẹ, ngành công nghiệp theo nhu cầu của khách hàng bằng cách thay thế bảo quản nhiệt bằng các phương pháp chế biến nhẹ hơn. Ultrasonication là một kỹ thuật không nhiệt cho phép bất hoạt vi sinh vật ở nhiệt độ dưới mức gây chết người dẫn đến việc bảo quản tốt hơn các thuộc tính cảm giác, đặc tính dinh dưỡng và chức năng của sản phẩm. Vì vi sinh vật là nguyên nhân chính gây hư hỏng thực phẩm, kỹ thuật bảo quản phải được nhắm mục tiêu vào chúng. Ưu điểm của sonication là kiểm soát hoàn toàn cường độ sonication và do đó khả năng thích ứng với các loại vi khuẩn cụ thể và sản phẩm. Đọc thêm về ngừng hoạt động vi khuẩn!

Siêu âm degassing

Trong nhiều sản phẩm lỏng, khí hòa tan như không khí, oxy hoặc carbon dioxide, gây ra vấn đề cho quá trình xuống dòng hoặc chất lượng sản phẩm. Khí hòa tan có thể dẫn đến sự ăn mòn, tạo bọt, hình thành các bong bóng hoặc tăng trưởng vi sinh vật.
Dưới sự chiếu xạ siêu âm, khí hòa tan được chiết xuất vào chân không của bong bóng cavitation (chân không degasification). Các bong bóng đầy khí sau đó nổi lên hàng đầu và do đó có thể được gỡ bỏ. Hàm lượng khí của chất lỏng có thể giảm nhanh chóng dưới sự cân bằng tự nhiên ở áp suất khí quyển bằng cách sử dụng siêu âm degassing. Đọc thêm về degassing!

Siêu âm loại bỏ các bong bóng vi

Các bong bóng vi khuẩn bị đình chỉ trong chất lỏng và slurries là một vấn đề chất lượng đáng kể đối với nhiều sản phẩm, vì bong bóng như vậy có thể dẫn đến sự tạp tạp sản phẩm, sự phát triển của vi sinh vật, sương mù trong lớp phủ, mất ổn định cơ học hoặc kết quả in không đồng đều bằng máy in phun khí Mực. Sóng siêu âm tuyên truyền thông qua các lực lượng chất lỏng bị đình chỉ bong bóng để hợp nhất vào bong bóng lớn hơn mà sẽ nổi lên trên và do đó có thể được gỡ bỏ. Ultrasonication giúp bong bóng để di chuyển qua chất lỏng, ví dụ như nước, dầu hoặc nhựa, dẫn đến một deaeration nhanh hơn và đầy đủ hơn. Đọc thêm về việc loại bỏ các bong bóng vi!

Siêu âm Defoaming

Trong nhiều quá trình công nghiệp, chẳng hạn như quá trình lên men, tiêu hóa hoặc hóa học, bọt gây ra những vấn đề lớn vì nó làm cho quá trình kiểm soát ít hơn. Chủ yếu, bọt là một sản phẩm phụ không mong muốn, mà phải được loại bỏ. Hóa chất chống bọt thường được sử dụng là tốn kém và làm ô nhiễm sản phẩm cuối cùng. Ngược lại, sóng siêu âm cường độ cao (Sono-defoaming) phá vỡ bọt mà không bị ô nhiễm. Sự phá hủy bọt là một ứng dụng siêu âm mềm, năng lượng thấp. Thiết kế đặc biệt tấm sonotrodes tạo ra sóng không khí biên độ cao, mà làm mất ổn định các bong bóng trong bọt để họ sụp đổ. Điều này có thể đạt được trong một vài giây và không có bất kỳ tác dụng còn lại. Đọc thêm về defoaming!

Hệ thống sưởi siêu âm

Mặc dù sưởi ấm chủ yếu không phải là mục đích chính của sonication, tác dụng phụ của thế hệ nhiệt trong môi trường được điều trị không nên bỏ qua. Điều khiển sưởi ấm là thuận lợi như nhiều quá trình được cải thiện bằng nhiệt. Trong nhiều quá trình, ví dụ như bảo quản hoặc phản ứng hóa học, điều trị bằng siêu âm được cố tình hỗ trợ bởi nhiệt độ cao, được gọi là nhiệt-sonication. Đối với các vật liệu nhạy cảm với nhiệt, làm mát nhắm mục tiêu trong sonication đảm bảo nhiệt độ ổn định trong quá trình xử lý siêu âm. Bằng việc triển khai phòng tắm nước đá, các tế bào dòng chảy với áo khoác làm mát và bộ trao đổi nhiệt tích hợp trong việc thiết lập, Hielscher cung cấp giải pháp cho các mục tiêu cá nhân của bạn.

Ổn định siêu âm

Siêu âm công suất cao góp phần ổn định cơ học cũng như vi khuẩn. Các lực cắt cao tạo ra ultrasonically cung cấp một pha trộn cực kỳ tốt để các kết liên hạt được khắc phục và ổn định cơ học đạt được. Độ bền của sự ổn định phụ thuộc vào việc xây dựng: một số nhũ tương và phân tán là tự ổn định do rất tốt và thậm chí homogenization, trong khi các hỗn hợp khác phải được hỗ trợ bởi việc bổ sung các tác nhân ổn định. Nếu cần chất ổn định, siêu âm là một công cụ rất đáng tin cậy để trộn chất ổn định vào hỗn hợp.
Đối với các sản phẩm sinh học và thực phẩm liên quan, siêu âm là kỹ thuật đáng tin cậy của sự bất hoạt vi khuẩn để đạt được sự ổn định và bảo quản sản phẩm. Ổn định vi sinh vật siêu âm là một thay thế bảo quản không nhiệt mà thuyết phục bằng cách ngừng hoạt động vi khuẩn hiệu quả và chỉ có thế hệ nhiệt nhẹ. Siêu âm đã được chứng minh là rất hiệu quả về sự phá hủy các mầm bệnh do thực phẩm, như E. coli, Salmonellae, Ascaris, Giargia, Cryptosporidium u nang, và poliovirus.

Siêu âm bề mặt hạt Functionalization

Cấu trúc của bề mặt hạt rất quan trọng đối với các đặc tính của hạt. Diện tích bề mặt cụ thể của một hạt trở nên lớn hơn trong mối tương quan với việc giảm kích thước hạt. Do đó, bằng cách giảm kích thước hạt, các tính chất bề mặt ngày càng trở nên nổi bật - đặc biệt là trong quá trình nanonization. Đối với việc sử dụng các vật liệu như vậy, các đặc tính bề mặt cũng quan trọng như các tính chất của lõi hạt. Điều này có nghĩa là chức năng hóa vật liệu nano cho phép một loạt các ứng dụng như polyme, chất lỏng nano, vật liệu tổng hợp sinh học, thuốc nano và điện tử. Điều này làm cho việc giảm kích thước, deagglomeration, và chức năng hóa, một bước thiết yếu trong xử lý hạt. Hielscher ultrasonicators được sử dụng rộng rãi để điều trị các hạt micron- và nano để nghiền, deagglomerate, phân tán và sửa đổi cấu trúc của họ. Bằng cách sửa đổi bề mặt hạt, có thể tránh được sự kết tụ không mong muốn của các hạt. Trong các bước hạ lưu, các hạt biến đổi siêu âm có thể được trộn lẫn vào vật liệu tổng hợp, trong đó sonication đạt được sự phân phối đồng nhất trong một ma trận. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng công nghiệp đa dạng liên quan đến sự ổn định lâu dài hoặc tính chất cơ học của vật liệu lai.

Kiểm tra xói mòn siêu âm

Khả năng chống xói mòn cavitation là một khía cạnh quan trọng của độ bền vật liệu và tuổi thọ. Để đảm bảo chức năng vật liệu, xu hướng xói mòn và mệt mỏi vật chất phải được kiểm tra để đảm bảo chất lượng. Chống xói mòn là sự liên quan cao đối với vật liệu được sử dụng trong các môi trường đòi hỏi như cánh quạt tàu, (hàng hải) lớp phủ, máy bơm, linh kiện động cơ, tuabin thủy lực, động cơ thủy lực, Van, vòng bi, máy lót xi lanh diesel, hydrofoils, và trong đoạn lưu lượng nội bộ với các vật cản, vv Để thực hiện cavitation xói mòn thử nghiệm phù hợp với tiêu chuẩn ASTM G32-92, kiểm soát và tái sản xuất ultrasonication là không thể tránh khỏi. Thiết bị siêu âm Hielscher có thể được sử dụng cho thử nghiệm xói mòn trực tiếp và gián tiếp của mẫu. Các thiết bị siêu âm tương tự có thể được sử dụng cho cả hai, các thử nghiệm trực tiếp và gián tiếp. Trong quá trình thử nghiệm trực tiếp một mẫu được gắn vào sonotrode, trong khi thử nghiệm xói mòn gián tiếp, mẫu vật được cố định trong cốc. Các xét nghiệm xói mòn có thể được thực hiện dưới điều kiện môi trường được kiểm soát đầy đủ và trong hầu hết các chất lỏng. Bằng cách điều chỉnh cường độ siêu âm, sức mạnh ăn mòn có thể được thích nghi với các yêu cầu kiểm tra. Đọc thêm về thử nghiệm xói mòn!

Làm sạch dây và cáp điện siêu âm

Vật liệu vô tận như dây điện, dây cáp, băng, que, và ống phải được làm sạch dư lượng chất bôi trơn trước khi chúng có thể được xử lý tiếp theo ở hạ lưu, chẳng hạn như mạ kẽm, đùn hoặc Hàn. Làm sạch vật liệu vô tận thường là nút cổ chai của dây chuyền sản xuất. Hielscher Ultrasonics cung cấp một quá trình làm sạch siêu âm độc đáo để làm sạch nội tuyến hiệu quả, có thể xử lý tốc độ thông lượng cao thậm chí. Hiệu quả của cavitation được tạo ra bởi sức mạnh siêu âm loại bỏ dư lượng bôi trơn như dầu hoặc mỡ, xà giường, stearates hoặc bụi. Ngoài ra, các hạt ô nhiễm được phân tán vào chất lỏng làm sạch. Bởi đó, một sự bám dính mới với vật liệu cần được làm sạch và các hạt được xóa đi. Ưu điểm của làm sạch siêu âm trong nháy mắt: đã được chứng minh & đáng tin cậy, hiệu quả, môi trường thân thiện, ít hoặc không có hóa chất làm sạch đại lý, plug-and-Play, Hệ thống mô-đun, hoạt động đơn giản, bảo trì thấp, 24/7 hoạt động, dấu chân nhỏ, retrofiif, tùy chỉnh. Đọc thêm về làm sạch sợi liên tục!

Siêu âm Sieving và lọc

Tách các hạt theo kích thước khác biệt đòi hỏi sự khuấy động của màn hình hoặc lưới. Siêu âm kích động cho sàng lọc và kiểm tra là một công cụ đã được chứng minh, làm tăng khả năng sàng và tiết kiệm thời gian như bột có kích hoạt để vượt qua sàng nhanh hơn và hoàn chỉnh hơn. Kết quả là một chất lượng sản phẩm cuối cùng tốt hơn với tổn thất vật liệu ít hơn do sự tách rời không đầy đủ-và tất cả trong một thời gian xử lý ngắn hơn. Đọc thêm về sàng lọc và kiểm tra!

Xử trị nước siêu âm

Việc kiểm soát vi khuẩn và tảo tăng trưởng trong nước là dành cho nhiều ngành công nghiệp là một quá trình thượng nguồn hoặc hạ lưu có liên quan cao để sản xuất. Sóng siêu âm mạnh mẽ được biết đến với các hiệu ứng của chúng trên cấu trúc tế bào gây ra tế bào lysis và chết tế bào cũng như cho khả năng làm sạch của họ do tác động cơ học.
Hơn nữa, xe tăng, thùng, tàu và thậm chí cả các bộ lọc có thể được làm sạch thành công từ Biofilms, dư lượng, và các mảnh vụn trong một bước sonication rất đơn giản nhưng hiệu quả. Ultrasonically tạo ra rung động cơ khí và lực cắt cavitational loại bỏ các ô nhiễm. Nói chung, các chất làm sạch không cần thiết và các dư lượng bị loại bỏ có thể dễ dàng xóa đi.

Giải pháp cụ thể của ngành

Ultrasonics cho nano-vật liệu

Vật liệu nano thu hút sự chú ý của các nhà khoa học, các nhà nghiên cứu và kỹ sư của hầu hết các chi nhánh như là các hạt nano có kích thước cho thấy đặc điểm độc đáo. Các tính chất vật lý của chúng như các tài sản quang học và từ tính, nóng đặc, điểm nóng chảy và phản ứng bề mặt cung cấp tiềm năng cao cho các vật liệu có thế mạnh phi thường. Nhưng các hạt nhỏ hơn, càng khó trở thành điều trị của họ. Ultrasonics công suất cao thường là phương pháp duy chỉ hiệu quả các hạt nano. Ảnh hưởng của siêu âm điện cho phép các ứng dụng đa tạp trong hóa học vật liệu & phát triển, xúc tác, điện tử, năng lượng, cũng như sinh học & Thuốc.
Chủ yếu, ultrasonicators công suất cao là công cụ duy chỉ hiệu quả để đạt được mong muốn phay và phân tán các kết quả của các hạt nano (ví dụ như ống nano, graphene, nanodiamonds, gốm sứ, oxit kim loại, vv). Ngoài ra, sự kết tủa ultrasonically hỗ trợ hoặc cái gọi là tổng hợp từ dưới lên là một cách hiệu quả để tạo ra tinh thể Nano tinh khiết với các tính chất độc đáo. Đặc biệt, các hạt Nano kim loại, hợp kim và composite organokim loại thu hút sự quan tâm đặc biệt, như kim loại có tầm quan trọng lớn trong lĩnh vực công nghiệp. Ở đây quá, sonication cung cấp kết quả độc đáo như lớp phủ thiếc của các hạt nhôm và Titan.

Siêu âm tổng hợp từ dưới lên

Lượng mưa hoặc tổng hợp dưới lên mô tả sự hình thành kiểm soát của các nguyên tử, phân tử và ion thành các hợp chất hóa học lớn hơn. Lượng mưa cũng rất hữu ích cho việc thanh lọc các sản phẩm. Lợi thế của lượng mưa là bằng phương pháp này các hạt nhỏ nhất của hình thức gần như đồng đều, kích thước hạt/tinh thể, và hình thái thu được. Để sản xuất các hạt nano có độ tinh khiết cao, lượng mưa và tự tổ chức các thành phần phân tử thường là cách duy nhất để đạt được chất lượng mong muốn. Khi lượng mưa là một phản ứng rất nhanh, sự pha trộn hiệu quả của các chất phản chất là điều cần thiết. Siêu âm trộn là chìa khóa cho một giải pháp hỗn hợp thậm chí và tốt. Hielscher Ultrasonics cung cấp thiết bị siêu âm rất đáng tin cậy đảm bảo kiểm soát hoàn toàn các thông số quá trình và khả năng tái tạo đầy đủ. Đọc thêm về mưa!

Ultrasonics trong hóa học và Sono-Chemistry

Ứng dụng siêu âm trong hóa học chi nhánh trong mỗi phần bao gồm tổng hợp vật liệu, phân tích & xác định, hóa sinh, hữu cơ & hóa học vô cơ, neurochemistry, hóa học hạt nhân cũng như electrochemistry. Cho dù siêu âm công suất cao khuyến khích phản ứng bằng khả năng trộn nổi bật của nó (ví dụ: hóa học nhũ tương, xúc tác chuyển pha PTC), kích hoạt bề mặt (ví dụ như xúc tác, Sol-gel), khởi xướng bởi sự đóng góp của năng lượng động học cần thiết hoặc khắc phục các lực lượng hóa chất (ví dụ như tiềm năng zeta, Van-der-Waals lực lượng, vòng mở phản ứng), kết quả duy nhất có thể đạt được.

Siêu âm Sono-xúc tác

Chất xúc tác làm tăng tỷ lệ chuyển đổi của các phản ứng hóa học và cần thiết để bắt đầu phản ứng hoặc giữ cho phản ứng chạy cho đến khi đạt được chuyển đổi hoàn toàn. Thực tế là các phản ứng xúc tác thường chậm và không đầy đủ có thể được thay đổi bằng siêu âm công suất cao. Ultrasonication góp phần vào cả hai, xúc tác đồng nhất và không đồng nhất và đạt được tỷ lệ chuyển đổi nhanh hơn và năng suất cao hơn. Lực siêu âm tạo ra các bề mặt phản ứng cao và do đó làm tăng hoạt động xúc tác. Mặc dù các chất xúc tác không được tiêu thụ, sự lắng đọng bề mặt có thể làm giảm hoạt động của chất xúc tác theo thời gian. Vì chất xúc tác rắn thường đòi hỏi kim loại hiếm và đắt tiền, tuổi thọ cao là một khía cạnh thiết yếu về mặt kinh tế. Siêu âm là một kỹ thuật đã được chứng minh để loại bỏ bụi bẩn khỏi bề mặt chất xúc tác để kích hoạt lại đến khả năng xúc tác đầy đủ. Đọc thêm về xúc tác Sono!

Sono-Hóa học

Phản ứng hóa học thường chậm và không đầy đủ, do đó thành tích của việc sử dụng đầy đủ hơn của tiền chất là mong muốn. Ultrasonics công suất cao gây ra các hiệu ứng vật lý trong chất lỏng, ví dụ như chuyển khối lượng tăng cường, nhũ tương hóa, sưởi nhiệt số lượng lớn, và một loạt các hiệu ứng trên chất rắn (phay, deagglomeration, kích hoạt bề mặt, sửa đổi). Những hiệu ứng vật lý ảnh hưởng đáng kể phản ứng hóa học. Hậu quả là, siêu âm góp phần vào phản ứng hóa học đa dạng như xúc tác, tổng hợp & lượng mưa, các tuyến Sol-gel, hóa học nhũ tương và hóa học polymer. Thiết bị siêu âm Hielscher là lý tưởng cho ứng dụng sonochemical như hệ thống Hielscher có khả năng xử lý dung môi, axit, bazơ và vật liệu nổ (ATEX đánh giá ultrasonicator UIP1000hd-Exd). Tất cả các hệ thống có thể được sử dụng cho sonication hàng loạt cũng như cho sonication nội tuyến. Một loạt các thiết bị và phụ kiện cho phép phù hợp với các yêu cầu quy trình. Đọc thêm về hóa học Sono!

Tuyến đường Sol-gel siêu âm

Các hạt có kích thước nano siêu mịn và các hạt hình cầu, lớp phủ màng mỏng, sợi, vật liệu xốp và dày đặc, cũng như aerogel và xerogel cực kỳ xốp là những chất phụ gia có tiềm năng cao để phát triển và sản xuất vật liệu hiệu suất cao. Các vật liệu tiên tiến, bao gồm gốm sứ, aerogel siêu nhẹ, xốp cao và các giống lai vô cơ hữu cơ có thể được tổng hợp từ huyền phù keo hoặc polyme trong chất lỏng thông qua phương pháp sol-gel. Vật liệu này cho thấy các đặc điểm độc đáo, vì các hạt sol được tạo ra có kích thước nanomet. Thông qua con đường sol-gel siêu âm, gel (được gọi là sono-gel) với kích thước hạt nhỏ nhất, diện tích bề mặt cao nhất và khối lượng lỗ chân lông cao nhất có thể được tạo ra. Một loạt các thiết bị siêu âm Hielscher cung cấp cấu hình thiết bị lý tưởng cho các vật liệu và khối lượng cụ thể. Đọc thêm về quy trình Sol-gel!

Siêu âm hóa học suy thoái

Chất thải hóa học truyền đạt sự phục hồi và suy thoái của nó là một vấn đề nghiêm trọng của các quá trình công nghiệp như khai thác mỏ, sản xuất hóa chất và các trang web bãi rác. Chất thải và ô nhiễm (ví dụ như trong đất, nước thải...) phải được xử lý trong điều kiện để tái chế, giảm chất thải hoặc lắng đọng. Suy thoái sonochemical là một quá trình rất tiềm năng, được đặc trưng bên cạnh kết quả nổi bật và độc đáo của nó bằng cách thân thiện với môi trường và hoạt động dễ dàng. Sonication có thể dẫn đến sự phân cắt của bondings, giảm chiều dài chuỗi, sửa đổi phân tử hoặc kích hoạt. Qua đó, nó góp phần vào quá trình oxy hóa, sorption, sonolysis và lọc. Các tính năng đặc trưng của sự suy thoái ultrasonically hỗ trợ là sự gia tăng tỷ lệ chuyển đổi hóa học cũng như cavitation siêu âm và các hiệu ứng sonochemical cung cấp một sự pha trộn tốt hơn, bắt đầu phản ứng bằng cách nhập năng lượng, tạo ra Nhóm chức năng (ví dụ: phân chia – nhóm hydroxyl OH) và các gốc (ví dụ: H₂Tôi k> H + và HO-).

Siêu âm polymerization

Sonication có tác dụng khác nhau đối với polyme: tác động của bản chất vật lý bao gồm trộn (như nhũ hóa, phân tán, deagglomeration, đóng gói) và sưởi ấm số lượng lớn, trong khi các hiệu ứng hóa học tạo ra các gốc tự do và thay đổi cấu trúc phân tử. Siêu âm đóng góp theo nhiều cách để trùng hợp: Sóng siêu âm công suất cao tạo ra và phân tán các hạt có kích thước nano, nhũ hóa các pha lỏng không trộn lẫn và tạo ra các gốc tự do góp phần trùng hợp nhũ tương. Nanocomposite polymer và hydrogel có thể được sản xuất thành công bằng siêu âm. Hơn nữa, chức năng hóa bề mặt của polyme đóng một vai trò quan trọng để tăng cường hiệu suất của các polyme cơ bản và đưa ra các cách tiếp cận mới đối với sự phát triển của các vật liệu phù hợp. Việc cải thiện tính chất bề mặt của polyme hàng hóa là mối quan tâm kinh tế cao. Qua đó, sonochemistry là cách đúng đắn để xử lý polymer thành công.

Siêu âm Catalyst Reclamation và tái tạo

Khi thuốc thử phản ứng ở bề mặt hạt xúc tác, các sản phẩm của phản ứng hóa học tích tụ ở bề mặt liên lạc. Điều này cùng với các lớp bẩn và thụ động chặn các phân tử thuốc thử khác tương tác ở bề mặt chất xúc tác này. Bằng siêu âm cavitation và do đó gây ra va chạm giữa các hạt, dư lượng trên bề mặt hạt bị hỏng-off và rửa trôi bằng siêu âm streaming trong chất lỏng. Cavitational xói mòn trên bề mặt hạt tạo ra các bề mặt không thể thụ động, phản ứng cao. Nhiệt độ và áp suất cao trong thời gian ngắn đóng góp vào sự phân hủy phân tử và làm tăng phản ứng của nhiều loài hóa học. Lò phản ứng siêu âm Hielscher có thể được sử dụng trong việc chuẩn bị, cải tạo và tái tạo các chất xúc tác.

Sonoluminiscence

Sonoluminiscence mô tả hiện tượng bùng nổ ngắn của phát thải ánh sáng được tạo ra bởi các bong bóng siêu âm cavitation imploding trong một môi trường lỏng. Mặc dù có những lý thuyết khác nhau mà cố gắng để công bố hiện tượng của sonoluminiscence, cho đến ngày nay các nhà khoa học không thể chứng minh lý thuyết của họ, trong đó bao gồm Hotspot, bremsstrahlung bức xạ, va chạm gây ra bức xạ và thải Corona, ánh sáng không cổ điển, đường hầm proton, máy bay phản lực điện động và các máy bay phản lực phát huỳnh quang, giải thích lượng tử (liên quan đến hiệu ứng Unruh hoặc Casimir) hoặc phản ứng nhiệt hạch.

Ultrasonics trong sinh học và vi sinh vật học

Các hiệu ứng siêu âm trên các hệ thống sinh học và vi sinh vật là đa dạng: phân tán & Homogenization, giải thể của các uẩn, tế bào và mô lysis (ví dụ như vi khuẩn, men, virus, tảo...) & khai thác các vật liệu nội bào (ví dụ như protein, organelles, ribosome, DNA, RNA, lipid, peptide...), chuyển đổi tế bào thực vật, sự cô lập nhiễm sắc và Shearing, nhiễm sắc immunoprecipitation và các ứng dụng liên quan được thực hiện thành công bởi sonication.
Hielscher Ultrasonics có ultrasonicator hoàn toàn phù hợp cho từng ứng dụng cá nhân. Đối với các lọ và ống nghiệm nhỏ nhất, VialTweeter là thiết bị bạn chọn, trong khi thiết bị thăm dò trong phòng thí nghiệm như UP200Ht hoặc UP400St xử lý tốt nhất các mẫu lớn hơn. Đối với các ứng dụng băng ghế dự bị và thương mại, hệ thống siêu âm từ 500 watt đến 16.000 watt xử lý các luồng khối lượng lớn một cách dễ dàng. Các sonotrodes, tế bào dòng chảy và phụ kiện khác nhau hoàn thành chương trình và bao gồm tất cả các yêu cầu.

Siêu âm DNA, RNA và chromatin Shearing

Axit deoyxribonucleic (DNA), axit ribonucleic (RNA) và nhiễm sắc – cùng với protein – các phân tử lớn cho tất cả các dạng của cuộc sống. DNA và RNA là các phân tử mã hóa các hướng dẫn di truyền của các sinh vật. Chromatin là sự kết hợp của DNA và protein, nơi từ nội dung của nhân tế bào được xây dựng. Đối với mục đích nghiên cứu, nó là cần thiết để mảnh các khối xây dựng phân tử thành các thành phần nhỏ hơn để điều tra và phân tích chúng hoặc để sắp xếp lại chúng trong quá trình immunoprecipitation và crosslinking. Đối với DNA, RNA và nhiễm sắc cắt, kích thước mảnh là rất quan trọng. Bằng toàn quyền kiểm soát tất cả các thông số quan trọng, siêu âm cho phép phân mảnh nhắm mục tiêu. Ví dụ, độ dài đoạn sắc ký lý tưởng dao động giữa 200 và 1000 BP. Siêu âm cắt đạt được bằng cách bùng nổ ở chế độ xung. Do các thiết bị và phụ kiện thông minh, nhu cầu xử lý như âm thanh trực tiếp hoặc gián tiếp, làm mát mẫu, ghi quá trình kỹ thuật số được cung cấp bởi thiết bị siêu âm Hielscher. Điều này đảm bảo xử lý vi sinh thành công và thoải mái khi vận hành.

Ultrasonics cho sơn, mực và sắc tố

Trong các ngành công nghiệp sơn, sơn và mực in, các hạt là nguyên liệu cần thiết cho sản phẩm. Đối với sản phẩm chất lượng cao cung cấp các đặc điểm dự kiến, thậm chí và đáng tin cậy xử lý hạt là rất quan trọng. Kích thước hạt là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến các thuộc tính của sản phẩm cuối cùng. Siêu âm công suất cao là phương tiện hiệu quả cho phay và kích thước nano micron và deagglomeration-mà không có sự phức tạp xảy ra bằng cách sử dụng phương tiện truyền thông phay hoặc vòi phun.
Đối với mực in và mực máy bay phản lực, kích thước hạt là dấu hiệu chất lượng chính: là các sắc tố quá nhỏ, mực bị mất sức mạnh pha màu của nó – là các sắc tố quá lớn, vòi phun máy in bị tắc dẫn đến bản in kém. Ultrasonication cho phép điều chỉnh các thông số xử lý chính xác để hút kết quả phay và deagglomeration. Khi các thông số xử lý siêu âm lý tưởng được tìm thấy, không có lý do gì để thay đổi chúng. Sản xuất nội tuyến liên tục cho phép sản lượng đồng đều với chất lượng sản phẩm cao nhất. Sự phân bố hạt trong công thức là rất quan trọng cho sự biểu hiện của các thuộc tính sản phẩm. Chỉ khi hạt được phân tán đều và đồng đều, sản phẩm cuối cùng mới cho thấy chất lượng đạt yêu cầu như độ trong suốt, chống tia cực tím hoặc chống trầy xước của lớp phủ. Phân tán là một trong những ứng dụng năng lượng đã được chứng minh của siêu âm.

Ultrasonics cho Mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân sản phẩm

Đối với các sản xuất Mỹ phẩm, pha trộn các thành phần là một bước thiết yếu. Ultrasonics công suất cao đạt được kết quả đáng tin cậy trong kích thước đồng nhất, phân tán và nhũ tương-ví dụ như đối với các loại kem và nước thơm, sơn móng tay, và sản phẩm make-up. Bên cạnh các ứng dụng pha trộn, siêu âm được biết đến với việc khai thác và sửa đổi tế bào (ví dụ liposome), quá. Như nhiều thành phần, mà đi vào một công thức, thu được bằng cách khai thác, ví dụ lipid, protein, các hợp chất thơm hoặc màu từ các tế bào, siêu âm là một công cụ tiềm năng cao để làm mới.

Ultrasonics cho dược phẩm

Các ứng dụng của siêu âm trong ngành dược phẩm rất đa dạng: tổng hợp các hợp chất hóa học, chiết xuất các hợp chất hoạt động (ví dụ phenol, flavonoid từ thực vật), nhũ hóa (của kem dưỡng da, kem và thuốc mỡ), chuẩn bị liposome (nanoemulsification và đóng gói tiếp theo của các hợp chất hoạt tính sinh học), hoặc bất hoạt virus và mầm bệnh cho vắc-xin. Trong sản xuất dược phẩm, việc sử dụng ultrasonicators Hielscher cho phép tăng năng lực sản xuất bằng cách cải thiện năng suất. Do các thiết bị siêu âm công nghiệp đáng tin cậy, các phản ứng có thể được chạy trên quy mô lớn hơn - như quá trình hàng loạt hoặc như quá trình liên tục trong lò phản ứng tế bào dòng chảy.

Sản xuất siêu âm của nhiên liệu sinh học

Ngành năng lượng cung cấp các ứng dụng đa dạng để sử dụng Ultrasonics thành công và hiệu quả. Phổ biến nhất và cũng biết ứng dụng có lẽ là ultrasonically hỗ trợ Dầu diesel sinh học sản xuất (transesterification từ Virgin hoặc sử dụng/chất thải dầu thực vật (UVO; WVO)/chất béo động vật với dầu diesel sinh học), mà kết quả trong năng suất cao hơn và chất lượng, sử dụng ít methanol và chuyển đổi tăng tốc đáng kể. Khi nguyên dạng dầu diesel sinh học chứa hơn 2-3% axit béo tự do (FFAs), este hóa axit là một bước thượng nguồn hữu ích để tránh sự hình thành của xà phòng cao. Bên cạnh Transesterification và quá trình este hóa, siêu âm công suất cao hỗ trợ khai thác các loại dầu từ cây trồng (ví dụ như hạt cải, đậu nành, canola, ngô, cọ, đậu phộng, dừa, Jatropha vv), hoặc tảo.
Bioethanol là một nhiên liệu màu xanh lá cây thu được khi tinh bột và đường ngô, cây trồng, khoai tây, mía, gạo, vv, được lên men bởi các tế bào nấm men vào ethanol. Bởi các ứng dụng của Ultrasonics điện, các tế bào thực vật bị gián đoạn và các vật liệu nội bào được chiết xuất để cho các nguyên liệu là tốt hơn có sẵn cho các enzym tiêu hóa. Qua đó, tinh bột và đường có sẵn tốt hơn cho quá trình lên men dẫn đến chuyển đổi nhanh hơn và hoàn chỉnh hơn và năng suất cao hơn.

Ultrasonics trong nhiên liệu, năng lượng, dầu khí

Kỹ thuật đồng nhất siêu âm rất hiệu quả để sản xuất nhũ tương ổn định và không ổn định, cho phép tạo thành công nhiên liệu thủy sản. Do đó, nhiên liệu chủ yếu là nhiên liệu nặng hơn như dầu diesel tàu được nhũ hóa với nước. Việc sử dụng nhiên liệu truyền nước dẫn đến quá trình đốt cháy hiệu quả hơn và giảm đáng kể lượng khí thải NOx. Một lĩnh vực quan trọng khác là xử lý siêu âm than.

Quy trình siêu âm trong thực phẩm, sản xuất sữa và đồ uống

Chế biến thực phẩm nhẹ ngày càng quan trọng do nhu cầu của khách hàng ngày càng tăng đối với thực phẩm tươi, phần lớn là tự nhiên. Do đó, đối với các bước xử lý phổ biến như pha trộn & homogenization, khai thác, ổn định & Bảo quản, các phương pháp truyền thống được thay thế dần bằng các kỹ thuật chế biến sáng tạo như siêu âm, là một phương pháp không nhiệt cho thực phẩm. Những lợi ích của sonication dựa trên chế biến nhẹ, nhanh và sạch của nó, dẫn đến mất sản phẩm ít hơn và cải thiện chất lượng thực phẩm bằng cách bảo tồn độ tươi và vitamin. Bộ vi xử lý siêu âm Hielscher được sử dụng cho các ứng dụng đa dạng trong ngành công nghiệp thực phẩm như bảo quản & bất hoạt vi khuẩn, đồng nhất, ổn định & bảo quản nước trái cây, purees và Smoothies, chiết xuất hương vị và fructose (đường), cắt mỏng để giảm độ nhớt, sự trưởng thành của Rượu và giấm Balsamic, tinh chế rượu & hương liệu, nhũ tương đám mây, kem (thúc đẩy sự nhân lên băng và chuyển khối lượng), tảo khai thác cho Nutraceuticals, conching của sô cô la để phá vỡ tinh thể đường, hóa lỏng của Mật ong, tinh chế dầu ăn, v.v. Đọc thêm về Ultrasonics cho thực phẩm và đồ uống!

---

---

Tài liệu khoa học và báo cáo có Hielscher Ultrasonicators

Danh sách sau đây có một lựa chọn nhỏ các bài báo khoa học, trong đó đầu dò siêu âm Hielscher đã được sử dụng thành công cho các ứng dụng khác nhau. Vui lòng hỏi chúng tôi tài liệu liên quan đến các ứng dụng cụ thể mà bạn quan tâm!

• Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
• Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
• Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
• Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
• Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.