Cavitación ultrasónica te' ts'a'abal

Le ondas ultrasónicas ti' ultrasonido ka'anal intensidad generan cavitación acústica te' ts'a'abal. Le cavitación causa táanil extremos ti' ku, bey chooj ta'an líquido tak 1000 kilómetro leti' h, presiones tak 2000 atm yéetel temperaturas tak 5000 Kelvin. Táan a muuk' generadas tumen ultrasonidos u utilizan utia'al u numerosas aplicaciones procesamiento ts'a'abal, bey homogeneización, dispersión, emulsificación, extracción, interrupción t'aan, bey le intensificación reacciones químicas.

Le principio funcionamiento le cavitación ultrasónica

Le ken sonicando líquidos ti' altas intensidades, le sonoras ondas ba'ax ku propagan ti' medios ts'a'abal resultado alternando ciclos baja presión (rarefacción), yéetel tarifas dependiendo de le frecuencia yéetel ka'anal presión (compresión). Ichil le ciclo baja presión, le ondas ultrasónicas u ka'anal intensidad crean mejen burbujas u vacío wa u jool ti' le líquido. Ka le burbujas alcanzan jump'éel volumen ku ts'o'ok ma' u páajtal u múuch'ik le energía, colapsan violentamente ichil jump'éel ciclo ka'anal presión. Le Uláak ba'al denomina ku cavitación. Ichil le implosión jach elevadas (aprox. 5, 000 k'uj) yéetel presiones (aprox. 2, 000atm) ku alcanzan localmente. Implosión le burbuja cavitación xan ya'ala'al máaxo'ob máano'ob te' chooj ta'an líquidos ku tak velocidad u 280 m/s.

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Le sondas ultrasónicas utilizan le muuk' cavitación acústica utia'al u ts'aik jump'éel mezcla yéetel u homogeneización intensas. Le homogneizadores ultrasónicos le ampliamente utilizados utia'al u mezcla eficiente, dispersión, emulsión, extracción, desgasificación yéetel sonoquímica.

Ultrasonidos bin yano'ob sonda bey le UP400St Meyaj le principio funcionamiento le cavitación acústica.

Cavitación acústica wa ultrasónica: tuméen yéetel implosión burbujas

Le cavitación acústica (generada tumen ultrasonido potencia) crea condiciones localmente extremas, le llamados táanil sonomecánicos ka sonoquímicos. Debido a le k'iino'oba' táanil, le sonicación promueve reacciones químicas ku bisiko'ob jump'éelili' mayores rendimientos, asab velocidad reacción, túumben vías yéetel jump'éel asab eficiencia tuláakal.

 
 
 

Le video ye'esik le ultrasonicador Hielscher UP400S (400W) generando cavitación acústica ich ja'.

Cavitación ultrasónica ichil ja' utilizando le UP400S

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Aplicaciones clave ti' le ultrasonidos ku utilizan cavitación acústica

Le ultrasonidos bin yano'ob sonda, bey xan k'ajóolta'ano'ob bix sondas ultrasónicas, generan eficientemente jump'éel intensa cavitación acústica te' ts'a'abal. Tune', le ampliamente utilizados ti' kúuchilo'ob aplicaciones ti' jejeláas industrias. Algunas le aplicaciones asab importantes ti' le cavitación acústica generada tumen ultrasonidos u bin yano'ob sonda incluyen:
 

Potente cavitación ultrasónica ti' Hielscher Cascatrode

Potente cavitación ultrasónica ti' Hielscher Ultrasonic Cascatrode

  1. Homogeneización: Le sondas ultrasónicas táan u béeytal u generar cavitación intensa, u caracteriza tumen juntúul jach yáax denso ti' energía vibración yéetel muuk' cizallamiento. Táan a muuk' proporcionan jump'éel excelente mezcla, mezcla yéetel reducción le Buka'aj partícula. Le homogeneización ultrasónica u yaantal suspensiones uniformemente mezcladas. Tune', le sonicación ku meyajtiko'ob utia'al producir jump'éel suspensión coloidal homogénea yéetel curvas u distribución estrechas.
  2. Dispersión nanopartículas: Le ultrasonidos ku ka'anal utia'al le dispersión, desaglomeración yéetel molienda húmeda u nanopartículas. Le ondas ultrasonido baja frecuencia táan u béeytal u generar cavitación impactante, u descompone le aglomerados yéetel reduce le Buka'aj partícula. Tu particular le ka'anal cizallamiento le chooj ta'an líquido acelera le partículas ti' le líquido, ku chocan ichil yan (colisión ichil partículas) ti' modo ti' le partículas ku rompen yéetel erosionan. Le je'ela' ku ts'aik bey resultado jump'éel distribución xan yéetel estable ti' le partículas ku impiden le sedimentación. Lela' crucial ti' ya'ab sikte, incluida le nanotecnología, u ciencia le materiales yéetel le yik'áalil farmacéuticos.
  3. Emulsificación ka mezcla: Le ultrasonidos bin yano'ob sonda ku utilizan utia'al u crear emulsiones yéetel xa'ak'tik ts'a'abal. Le energía ultrasónica causa cavitación, le formación yéetel le colapso burbujas microscópicas, ku genera intensas muuk' ku cizallamiento. Le tuukula' ku yáantik emulsionar ts'a'abal inmiscibles, produciendo emulsiones estables yéetel finamente dispersas.
  4. Extracción: Debido a le muuk' u cizallamiento cavitacionales, le ultrasonidos ku ma'alob eficientes utia'al u interrumpir le ka'ansaj celulares yéetel ma'alo'obkíinsiko'ob le transferencia juuch' ichil sólido ka líquido. Tune', le extracción ultrasónica ku meyaj ampliamente utia'al liberar xooko'obo' intracelular, bey compuestos bioactivos utia'al u producción extractos botánicos u ka'anal calidad.
  5. Desgasificación ka desaireación: Le ultrasonidos bin yano'ob sonda u ka'anal utia'al tselik burbujas ti' gas wa gases disueltos u ts'a'abal. U kaambalil yo'osal cavitación ultrasónica promueve coalescencia burbujas gas utia'al u ch'íijilo'ob yéetel floten tak le nu'ukulil superior ti' le líquido. Le cavitación ultrasónica ku beetik u le desgasificación Je'en tu'uxe' jump'éel procedimiento séeba'an ka eficiente. Lela' valioso ti' kúuchilo'ob industrias, bey pinturas, fluidos hidráulicos wa procesamiento janalbe'eno'ob yéetel bebidas, tu'ux le meyajo'ob gases je'el afectar negativamente le calidad yéetel estabilidad le producto.
  6. Sonocatálisis: Le sondas ultrasónicas ku páajtal utilizar utia'al u sonocatálisis, jump'éel tuukula' ku combina le cavitación acústica yéetel catalizadores yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob le reacciones químicas. Le cavitación generada tumen le ondas ultrasónicas mejora transferencia juuch', aumenta le velocidades reacción yéetel promueve u producción u radicales libres, ku bisik ti' transformaciones químicas asab eficientes ka selectivas.
  7. Wa u le muestra meyaj: Le ultrasonidos bin yano'ob sonda ku utilizan comúnmente ti' laboratorios utia'al wa u muestras yilik. Utilizan utia'al u homogeneizar, desagregar yéetel extraer muestras biológicas, bey células, jach yéetel virus. Le energía ultrasónica generada tumen le sonda interrumpe le membranas celulares, liberando contenido t'aan ka facilitando u posterior análisis.
  8. Desintegración ka disrupción t'aan: Le ultrasonidos bin yano'ob sonda ku utilizan yo'osal desintegrar yéetel interrumpir células yéetel jach utia'al jejeláas fines, bey le extracción componentes intracelulares, le inactivación microbiana wa wa u muestras utia'al u análisis yilik. Le ondas ultrasónicas u ka'anal intensidad yéetel le cavitación generada tumen beyo' causan estrés mecánico yéetel muuk' cizallamiento, ku resulta ti' le desintegración le ka'ansaj celulares. Ti' le investigación biológica yéetel le diagnóstico médico, le ultrasonidos bin yano'ob sonda u utilizan utia'al u lisis t'aan, le tuukula' u jaatik le células abiertas ti' liberar u componentes intracelulares. Le energía ultrasónica interrumpe le pak' celulares, le membranas yéetel le orgánulos, ku Cha' u extracción u proteínas, ADN, ARN yéetel láak'o'ob constituyentes celulares.

 
Táan a ku algunas le aplicaciones clave ti' le ultrasonidos bin yano'ob sonda, ba'ale' le ma'alo'obtal yaan ti' jump'éel gama láayli' asab amplia ti' uláak' usos, incluida le sonoquímica, le reducción le Buka'aj partícula (molienda húmeda), le síntesis partículas ascendente yéetel le sonosíntesis sustancias yéetel materiales químicos ti' kúuchilo'ob industrias bey yik'áalil farmacéuticos, procesamiento janalbe'eno'ob, biotecnología yéetel ciencias ambientales.

 

Exfoliación ultrasónica u grafeno ichil ja'

Jump'éel secuencia ka'anal velocidad (u ti' u f) u fotogramas u ilustran le exfoliación sonomecánica ti' jump'éel escama grafito ichil ja' utilizando le UP200S, jump'éel ultrasonido 200W yéetel sonotrodo 3 mm. Le flechas muestran le kúuchil le partículas ku p'éelili'kuunsa'alo'ob, yéetel burbujas cavitación penetran ti' le división.
© Tyurnina et ti' le. 2020

Le cavitación acústica bix u ye'esik waye' ti' le ultrasonido UIP1500hdT Hielscher ku meyajtiko'ob yo'osal máaxo'ob yéetel xan reacciones químicas. Cavitación ultrasónica ti' le ultrasonido Hielscher UIP1500hdT (1500W) utia'al u reacciones sonoquímicas.

Cavitación ultrasónica ti' le sonda cascatrodo ultrasonido UIP1000hdT (1000 vatios, 20 kHz) ti' jump'éel reactor vidrio.

Video cavitación acústica ti' líquido

Le uláak' video ye'esik le cavitación acústica ti' le cascada le ultrasonido UIP1000hdT ti' jump'éel columna vidrio Chuup yéetel ja'. Le columna vidrio u boon tak le nu'ukulil inferior yéetel sáasil chak yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u visualización le burbujas cavitación.

Le video ye'esik le cavitación ultrasónica leti' acústica ich ja', generada tumen Hielscher UIP1000. Le cavitación ultrasónica ku meyajtiko'ob utia'al ya'ab aplicaciones ku líquidas bey homogeneización, dispersión, emulsificación, extracción, desgasificación yéetel reacciones sonoquímicas.

Cavitación Ultrasónica te' ts'a'abal usando le UIP1000

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Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators:

Volumen lote Tasa flujo Dispositivos recomendados
1 u 500mL 10 200 mL leti' min UP100H
10 u 2000mL 20 400 mL leti' min. UP200Ht, UP400St
0.1 ti' 20L 0.2 u 4 L leti' min UIP2000hdT
10 ti' 100L 2 10 L leti' min UIP4000hdT
N.a. 10 100 L leti' min UIP16000
N.a. asab nojoch Cluster u UIP16000
Le homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal cizallamiento ku utilizan ti' le laboratorio, le mayakche'o' meyaj, le piloto yéetel le procesamiento industrial.

Hielscher Ultrasonidos fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u aplicaciones mezcla, dispersión, emulsión yéetel extracción ti' laboratorio, piloto yéetel escala industrial.



Literatura leti' Referencias


Ultrasonidos u ka'anal rendimiento! Le gama yik'áalil Hielscher baal tuláakal le espectro, tak le ultrasonido laboratorio compacto yóok'ol kúuchilo'ob sobremesa tak sistemas ultrasónicos completamente industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento Laboratorio Utia'al Buka'aj industrial.


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