Cómo funciona un homogeneizador ultrasónico?

Un homogeneizador ultrasónico, también conocido como disruptor ultrasónico o sonicador, es un instrumento científico utilizado para la preparación de muestras en diversos campos, incluyendo biología, química, ciencia de materiales y tecnología alimentaria. Utiliza ondas de sonido de alta frecuencia para disruptir y homogeneizar muestras, lo que resulta en la dispersión de partículas, la disruptura celular, la emulsificación y la mezcla de componentes.

La serie de homogeneizadores ultrasónicos de RPS-SONIC comprende una variedad de instrumentos diseñados para proporcionar un procesamiento eficiente y consistente de muestras. La serie abarca diferentes modelos, cada uno adaptado para cumplir con requisitos específicos de diversas aplicaciones. Desde experimentos de laboratorio a pequeña escala hasta procesos industriales a gran escala, RPS-SONIC ofrece una solución integral para satisfacer diversas necesidades.

Cómo funciona el Homogeneizador Ultrasónico

El homogeneizador ultrasónico funciona basado en el principio de cavitación acústica. Utiliza ondas de sonido de alta frecuencia para crear ciclos alternantes de compresión y rarefacción en un medio líquido que contiene la muestra. Aquí tienes una explicación paso a paso de cómo opera un homogeneizador ultrasónico:

Transductor: El homogeneizador ultrasónico consta de un transductor, que típicamente está hecho de materiales piezoeléctricos como cerámica o cristales. El transductor se encarga de convertir la energía eléctrica en vibraciones mecánicas de alta frecuencia.

Generador: El homogeneizador ultrasónico está conectado a un generador que suministra energía eléctrica al transductor. El generador produce señales eléctricas de alta frecuencia, típicamente en el rango de 20 kHz a algunos megahercios, dependiendo de la aplicación específica.

Sonda o Cuerno: El transductor está conectado a una sonda o cuerno, que está sumergido en el medio líquido que contiene la muestra. La sonda sirve como medio para transmitir las vibraciones mecánicas generadas por el transductor a la muestra.

Cavitación Acústica: Cuando se enciende el generador, el transductor comienza a vibrar a la frecuencia deseada, generando ondas ultrasónicas. Estas ondas se propagan a través del medio líquido y crean ciclos alternantes de compresión y rarefacción.

Formación de Burbujas: Durante la fase de rarefacción de la onda sonora, se forman burbujas microscópicas en el líquido. Estas burbujas suelen formarse en lugares con imperfecciones o gas disuelto en el líquido.

Crecimiento de Burbujas: A medida que continúa el ciclo de rarefacción, las burbujas crecen en tamaño debido a la disminución de presión. El crecimiento de estas burbujas es asistido por el suministro continuo de gas desde el líquido o la difusión de gas atrapado dentro del líquido.

Colapso de Burbujas: Cuando llega la fase de compresión de la onda sonora, la presión aumenta rápidamente, haciendo que las burbujas colapsen violentamente. Este colapso se conoce como cavitación acústica.

Liberación de Energía: El rápido colapso de las burbujas libera una tremenda cantidad de energía en forma de ondas de choque, microjets y calentamiento localizado. El colapso de las burbujas cerca de superficies sólidas puede generar niveles de energía aún más altos.

Disrupción y Homogeneización: La energía liberada durante la cavitación acústica crea fuerzas mecánicas que disrupten células, desintegren partículas y promuevan la mezcla dentro de la muestra. Las intensas fuerzas de cizallamiento, microcorrientes y aumentos de temperatura local contribuyen al proceso de homogeneización.

Control y Optimización: El homogeneizador ultrasónico permite al usuario controlar varios parámetros como potencia, amplitud y tiempo de sonicación. Estos parámetros pueden ajustarse según las características específicas de la muestra y los resultados deseados, lo que permite la optimización del proceso de homogeneización.
Al aprovechar el fenómeno de la cavitación acústica, el homogeneizador ultrasónico disrupte y homogeneíza eficientemente muestras, lo que conduce a la disruptura celular, la dispersión de partículas, la emulsificación y la mezcla. El control preciso sobre los parámetros de sonicación permite a los investigadores adaptar el proceso según sus necesidades específicas, lo que resulta en una preparación efectiva de muestras en diversas aplicaciones científicas e industriales.

Merkmale des Ultraschallmischers von RPS-SONIC

Hohe Ultraschallleistungsdichte, besser als geringe Leistungsdichte für Flüssigkeiten.

Kann makromolekulare Ketten brechen.

Kann Reaktionen beschleunigen, um kürzere Verarbeitungszeiten zu erreichen.

Kann den Extraktionsgrad und die Ausbeute der Rohstoffe erhöhen.

Der Ultraschallmischer kann den Energieverbrauch für verschiedene Mischvorgänge erheblich reduzieren.

Für die Ultraschallmischer-Serie von RPS-SONIC stehen mehrere Frequenzen zur Verfügung, um verschiedenen Branchen gerecht zu werden.

Die Ultraschallmischer-Serie von RPS-SONIC ist einfach zu installieren und erfordert geringe Wartungskosten.

Geeignet für Hochdruck-, Hochtemperatur-, toxische und explosive Umgebungen.

Anwendungen des Ultraschallmischers

Verarbeitungsbereich

Zerstörung von Zellen und Viren; Emulgierung, Mischung, Dispersion, Homogenisierung, Katalyse, Extraktion, Entschäumung, Entkalkung, Reinigung und beschleunigte Reaktionen usw.

Industriebereiche

Chemische Industrie, Medizin, Biologie, Erdöl, Treibstoff, Lebensmittel, Kosmetik, Leichtindustrie, Textil, Metallurgie, Papierherstellung, Farbstoffe, Beschichtung, Schmiermittel, Prävention von Abwasserverschmutzung und andere Bereiche.