Xử lý siêu âm của chất rắn trong chất lỏng

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.

Ultrasonics là một công cụ đáng tin cậy, nổi tiếng để chuẩn bị mẫu trong phòng thí nghiệm. Các ứng dụng thông thường bao gồm đồng nhất, nhũ tương, Phân tán, Khai thác, sự khử khí, và NULL Điều trị.
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. Điều này có nghĩa là mẫu hoặc phải được ở trạng thái đồng nhất của một giải pháp hoặc phải được chuyển vào một keo, đình chỉ, 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 hỗ trợ ultrasonically nhũ tương và 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.

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, điều trị mẫu trước khi 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 thậm chí và đáng tin cậy là garantueed mà không có nguy cơ lây nhiễm chéo và mẫu giả mạo hoặc mất mẫu.

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 Mưa

Văn học / Tài liệu tham khảo

 

• Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel: chất lượng phân tích phần tử Trace: các bước chuẩn bị mẫu. Trong: InTechOpen.
• Castro, Luque de; Capote, Priego F. (Ed.) (2007): các ứng dụng phân tích của siêu âm. Elservier Science, 2007.