ستاپ هموژنایزر التراسونیک

توضیحات

ستاپ هموژنایزر التراسونیک در واقع یک نوع همزن است که با انعکاس امواج التراسونیک می‌تواند مولکول‌های موجود در یک طرف دیگر یک دیواره را به حرکت در بیاورد. در بسیاری از مواقع به ویژه بسیاری از راکتور‌ها امکان استفاده از همزن یا سیل مکانیکی وجود ندارد. در این مواقع ستاپ هموژنایزر التراسونیک می‌تواند در فشارهای بالای یک واکنش آن را به حرکت درآورده و مخلوط کند.

ستاپ هموژنایزر التراسونیک چیست؟

ستاپ هموژنایزر التراسونیک از مهم‌ترین تجهیزاتی است که در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد. دستگاه هموژنایزر التراسونیک (homogenizer Ultrasonic) دستگاهی است که انرژی الکتریکی را به امواج التراسونیک تبدیل می‌کند که این امواج با انرژی ارتعاشی باعث  همگن شدن محصول می‌شود. هموژنایزر التراسونیک معمولا در آزمایشگاه برای ظرفیت‌های کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند. هموژنایزرهای التراسونیک صدای زیادی تولید می‌‌کنند به همین علت فرایند همگن سازی در محفظه ای که عایق صدا است صورت می‌گیرد.

تاریخچه ستاپ هموژنایزر التراسونیک

فرایند همگن سازی اولین بار توسط آگست گاولین در سال 1899 اختراع و ثبت شد ،که او فرایندی را برای همگن کردن شیر توضیح داد ماشین گاولین در سال 1900 در نمایشگاه پاریس به نمایش گذاشته شد که مجهز به یک رانشگر سه پیستونی که دارای لوله‌های فیلتراسیون بود.

نحوه عملکرد دستگاه هموژنایزر التراسونیک

این دستگاه با ایجاد امواج ارتعاشی  در یک محیط مایع کار می‌کند. این امواج  تحت شرایط مناسب موجب پدیده کاویتاسیون می‌شود. ترکیدن حباب‌ها تولید موج ضربه‌ای برای شکستن پیوند کووالانسی می‌کند. نیروی برشی ناشی از انفجار حباب‌ها و همچنین از جریان‌های اغتشاشی ناشی از ارتعاش صوتی برای همگن‌سازی استفاده می‌شود.

تصویر بالا نحوه تشکلیل امولسیون توسط ستاپ هموژنایزر التراسونیک را نشان می‌دهد

کاربرد ستاپ هموژنایزر التراسونیک

• صنایع غذایی
• تولید بیودیزل
• صنایع دارویی و پزشکی
• صنایع شیمیایی
• گاز زدایی مایعات
• تخریب لایه‌های بافتی
• تولید دوغاب‌های پایدار
• همگن سازی نانو ذرات در آب از جمله نانو سیال ها
• تولید امولسیون و سوسپانسیون پایدار
• شکاندن مولکول‌های پلیمری سنگین
• تهیه و تولید مواد در اندازه نانومتر
• تولید لوسیون ، آنتی ژن ، واکسن و لیپوزوم
• آماده سازی نمونه برای تجزیه و تحلیل آب فاضلاب

کاربرد ستاپ هموژنایزر الترایسونیک در تولید بیودیزل

بیودیزل به دلیل مزایای زیست محیطی و در دسترس بودن از منابع تجدید پذیر مانند روغن‌های گیاهی تصفیه شده و ضایعات، توجه زیادی را به خود جلب کرده و ثابت کرده ک جایگزین خوبی برای سوخت‌های فسیلی است. چندین مطالعه نشان داده‌اند که بیودیزل از نظر عملکرد موتور، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ، روان‌کاری و مزایای زیست‌محیطی سوخت بهتری نسبت به دیزل تولید شده از فسیل است.

هموژنایزر التراسونیک برای بهینه سازی مواد اولیه کم هزینه مانند ضایعات روغن آشپزی برای تولید سوخت نقش موثری دارد. راندمان تولید روغن با استفاده از امواج التراسونیک بیشتر از همزن مکانیکی است. نتایج محققان نشان می‌دهد که ذرات آب به طور یکنواخت در بیو دیزل توزیع می‌شوند و امولسیون پایدارری نسبت به همزن مکانیکی تولید می‌کند.

اجزای اصلی تشکیل دهنده محصول

بدنه دستگاه : جنس بدنه دستگاه از فلز می‌باشد که با رنگ الکترواستاتیک رنگ آمیزی شده است داخل بدنه دستگاه عایق صوتی قرار گرفته شده است که از صدای زیاد امواج تولیدی جلوگیری می‌کند.

کنترلر:  با ایجاد جریان الکتریکی متناوب به سر  کریستال پیزو الکتریک که در داخل پروپ می‌باشد باعث تولید امواج التراسونیک شده و وظیفه کنترل ورودی و نمایش پارامترهای دستگاه را دارد.

پروب التراسونیک : پروپ‌ها دارای توان‌های 150 تا 1200 کیلو وات می‌باشند که در داخل ظرف قرار می‌گیرند و امواج را به مواد مورد نظر انتقال می‌دهد و باعث تشکیل فرایند همگن سازی می‌شود دستگاه مورد نظر قابلیت جابه جایی و تعویض پروب را دارا است.

سنسور دما و کنترلر دما: دستگاه شامل یک سنسور دما و کنترل کننده دما می‌باشد که این امکان را به کاربران می‌دهد تا نمونه‌ها را در محدوده دمایی به خوبی کنترل کنند.

تاثیر فرکانس بر تعداد و قطر حباب‌های کاویتاسیون

کارایی مکانیسم کاویتاسیون به فرکانس و شدت امواج فراصوت ارسالی و همچنین به خواص فیزیکی نمونه مشاهده شده بستگی دارد. هنگامی که فرکانس افزایش می‌یابد، تعداد حباب‌های تشکیل شده افزایش می‌یابد، اما قطر آنها کوچکتر می‌شود.

هرچه فرکانس بیشتر باشد درنتیجه حباب‌ها کوچکتر و انرژی آزاد شده کمتر می‌شود.بهترین فرکانس برای دستگاه هموژنایزر التراسونیک 20KHz می‌باشد فرکانس‌های بالاتر موجب تخریب بافت همگن شده در نتیجه محصول از بین می‌رود.

مشخصات فنی ستاپ هموژنایزر التراسونیک:

• برق ورودی: 220 ولت 50 هرتز
• توان دستگاه : بین 150 تا 1200وات
• فرکانس دستگاه :19 تا 25 کیلو هرتز

تفاوت ستاپ هموژنایزر التراسونیک با هموژنایزر مکانیکی یا همزن

تفاوت اصلی این دو همگن ساز در نوع گسیختگی سلول است که هموژنایزر التراسونیک با انرژی صوتی باعث تخریب بافت‌ها و سلول می‌شود اما هموژنایزر مکانیکی از نیروی فیزیکی برای شکستن غشای سلولی استفاده می‌کند. همچنین برای برخی واکنش‌های شیمیایی همزن باید به یک موتور متصل باشد که در این صورت استفاده از سیل مکانیکی بسیار مهم است که در برخی مواقع مقدور نیست.

انواع پروپ دستگاه هموژنایزر التراسونیک

پروپ‌ها معمولا از آلیاژ تیتانیوم مانند Ti6Al4V،فولاد ضد زنگ مانند 440C و گاهی از آلیاژهای آلومینیوم  یا فلزات پودری ساخته می‌شود. پروپ‌ها دارای اندازه‌های متفاوتی هستند هر چقدر قطر پروپ افزایش یابد توان آن هم افزایش پیدا می‌کند.

بطور مثال پروپ با قطر 20 میلی متر باید در توان‌های 400 تا 1100 وات کار کند بنابراین دستگاه مورد نظر شما باید قابلیت کار در بازه ی توان گفته شده را داشته باشد. شرکت کلیک صنعت طراح و سازنده انواع هموژنایزرهای صنعتی و آزمایشگاهی می‌باشد.

نحوه راه اندازی و استفاده از ستاپ هموژنایزر التراسونیک

1. کلید on را بزنید تا دستگاه روشن شود
2. فرکانس مورد نظر را set  کنید
3. دمای دستگاه را تنظیم کنید
4. و با فشار دکمه استارت دستگاه شروع به همگن سازی می‌کند

برای مشاهده سایر ستاپ هموژنایزر التراسونیک بر روی لینک کلیک کنید

برای مشاهده سایر محصولات می‌توانید به صفحه اینستاگرام کلیک صنعت مراجعه کنید.