Việc chuẩn bị các giải pháp là một bước quan trọng cho các mẫu phòng thí nghiệm cũng như cho sản xuất công nghiệp. Nói chung, các mẫu phòng thí nghiệm phải được thanh lý trước khi phân tích. Siêu âm đồng nhất và hòa tan là một phương tiện nhanh chóng và đáng tin cậy để chuẩn bị mẫu của tất cả các kích cỡ. Trong sản xuất công nghiệp, việc chuẩn bị các giải pháp đồng nhất và hòa tan tốt thường là một yếu tố quan trọng để đảm bảo các đặc tính sản phẩm ổn định và chất lượng phù hợp. Môi siêu âm có sẵn như là thiết bị phòng thí nghiệm nhỏ gọn và như là môi công nghiệp đầy đủ thương mại.

Chất hòa tan siêu âm: Sử dụng và ứng dụng

Ultrasonics là một công cụ nổi tiếng, đáng tin cậy để chuẩn bị mẫu trong phòng thí nghiệm. Các ứng dụng thông thường bao gồm đồng nhất hóa, nhũ tương hóa, phân tán, chiết xuất, khử khí và xử lý sonochemical.
Đối với các phép đo bằng dụng cụ phân tích (ví dụ: HPLC, máy quang phổ nguyên tử, v.v.), nói chung hầu hết các mẫu phải được hóa lỏng. Điều này có nghĩa là mẫu phải ở trạng thái đồng nhất của dung dịch hoặc phải được chuyển vào chất keo, huyền phù, phân tán hoặc nhũ tương nếu hỗn hợp có tính chất không đồng nhất. Ultrasonication mạnh mẽ là một công cụ rất hiệu quả để chuẩn bị cả hỗn hợp đồng nhất và không đồng nhất.
Nếu bạn quan tâm đến việc chuẩn bị đình chỉ không đồng nhất, bấm vào đây để: Siêu âm emulsification và siêu âm phân tán!
Đối với thế hệ hỗn hợp đồng nhất bằng siêu âm hòa tan, xin vui lòng tiếp tục đọc dưới đây!

Siêu âm cavitation cho hòa tan

Nếu mẫu hòa tan, các chất tan (như succralose, 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.
Ultrasonication thường được sử dụng để thúc đẩy một giải thể hiệu quả và nhanh chóng của mẫu. Sự hòa tan ultrasonically hỗ trợ được dựa trên sự kích động cơ học của các hiệu ứng cavitational gây ra bởi sự đầu vào của sóng siêu âm thành chất lỏng. Đầu vào của năng lượng siêu âm tạo điều kiện và tăng tốc tiền xử lý mẫu như hòa tan và lọc trước khi phân tích.
Bằng cách chuẩn bị ultrasonically hỗ trợ của một giải pháp, nó trở thành có thể hòa tan các chất tan trong nồng độ cao và để tạo ra một cách hiệu quả và nhanh chóng một giải pháp tập trung hoặc bão hòa (và quá bão hòa).
Khi công suất cao/siêu âm tần số thấp được giới thiệu vào một môi trường lỏng, cavitation âm thanh tạo ra điều kiện duy nhất. Ultrasonication đã tăng cường chất lỏng-chất lỏng và rắn-tiền xử lý mẫu lỏng (ví dụ như tiêu hóa, solubilization và khai thác), mà thường được áp dụng trước khi phát hiện phân tích và đo lường.

 
Tỷ lệ hòa tan định lượng tốc độ của quá trình giải thể. Tỷ lệ hòa tan bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau:

• vật liệu: dung môi và chất tan
• nhiệt độ + áp lực
• mức độ bão hòa (dưới)
• hiệu quả và tác động của việc hòa tan và pha trộn
• diện tích bề mặt interphase
• sự hiện diện của các chất ức chế (ví dụ như các chất lắng đọng trên các hạt/chặn trên ranh giới pha)

 
Để đẩy nhanh quá trình solvation và tỷ lệ hòa tan, homogenizers mạnh mẽ cung cấp đủ tác động cơ học được yêu cầu. Các cavitational hòa tan và pha trộn sức mạnh của siêu âm homogenizers là nổi tiếng và do đó một công cụ phổ biến và đáng tin cậy cho việc chuẩn bị mẫu trong phòng thí nghiệm.

Hình ảnh hiển vi của huyền phù meloxicam:
Trái: đình chỉ meloxicam không được điều trị; Phải: Meloxicam nano đình chỉ thu được bằng siêu âm với UP100H trong 45 phút ở biên độ 100% và chu kỳ 1.
(nghiên cứu và hình ảnh: ©Iurian et al., 2015)

Siêu âm hòa tan các mẫu phòng thí nghiệm

Giải thể ultrasonically hỗ trợ để chuẩn bị mẫu được sử dụng trong các phòng thí nghiệm trước khi đo lường phân tích.
Danh sách các công cụ phân tích yêu cầu (thường) mẫu hóa lỏng:

• HPLC – Sắc ký lỏng hiệu suất cao
• FTIR – Quang phổ hồng ngoại Fourier Transform
• Gc – Sắc ký khí
• Quang phổ nguyên tử
• Atr – Suy giảm tổng số Reflection
• Laser diffraction hạt kích cỡ
• Năng động ánh sáng scattering

Với thiết bị chuẩn bị mẫu siêu âm SonoStep, xử lý mẫu trước phân tích có thể được vận hành hoàn toàn nội tuyến: Thiết bị chuẩn bị mẫu siêu âm có máy khuấy và bơm tích hợp, để các mẫu chạy ổn định và liên tục thông qua một hệ thống khép kín. Qua đó, một sonication đồng đều và đáng tin cậy được đảm bảo mà không có nguy cơ nhiễm chéo và làm sai lệch mẫu hoặc mất mẫu.
Đọc thêm về Đơn vị chuẩn bị mẫu siêu âm tất cả trong một SonoStep!

Siêu âm hòa tan cho sản xuất công nghiệp

Trong dây chuyền sản xuất công nghiệp, siêu âm công suất cao được tích hợp để hòa tan và đồng nhất các hỗn hợp rắn-lỏng để tạo thành một sản phẩm thậm chí và ổn định.
Tìm bên dưới một số ví dụ cho các ngành công nghiệp khác nhau:

• Ngành dược phẩm: hòa tan các thành phần thuốc, ví dụ như muối, polyme
• Ngành thực phẩm và đồ uống: hòa tan thành phần, ví dụ như đường, muối, xi-rô, gia vị
• Sơn & lớp phủ: hòa tan các polyme
• Hóa học: chuẩn bị một giải pháp siêu bão hòa trước khi phản ứng kết tủa

Bộ xử lý siêu âm cho các ứng dụng hòa tan ở mọi quy mô

Hielscher Ultrasonics cung cấp các giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng hòa tan và làm ướt của bạn. Ngoài ra, bạn cần chuẩn bị các mẫu phân tích trong phòng thí nghiệm hoặc sản xuất khối lượng lớn dung dịch hoặc nước muối ở chế độ chảy qua liên tục – Hielscher Ultrasonics có máy hòa tan siêu âm lý tưởng cho quá trình của bạn!
Với ultrasonicators ở bất kỳ đánh giá sức mạnh và cho hàng loạt cũng như xử lý nội tuyến, chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn ultrasonicator phù hợp nhất cho mục tiêu xử lý của bạn!
Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm: