Tratamento líquido ultrassônico e sua aplicação

Os processos de tratamento de líquidos ultrassônicos incluem emulsificação ultrassônica, esterilização, dispersão e homogeneização, etc. Esses processos ultrassônicos são amplamente utilizados na produção e preparação de cosméticos e produtos de cuidados pessoais, produtos farmacêuticos, nanomateriais e indústrias de combustível.

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Ao misturar líquidos imiscíveis em emulsões, o tamanho e a distribuição das gotículas são fatores-chave na estabilidade da emulsão. O equipamento de emulsificação ultrassônica pode produzir gotículas muito finas e tamanhos estreitos. Na maioria dos casos, o equipamento de sonicação pode produzir gotículas abaixo de - mícrons ao preparar emulsões em lotes ou na linha -. Ao contrário dos homogeneizadores de alta pressão, as altas forças de cisalhamento geradas pelo equipamento de emulsificação ultrassônica podem emulsificar líquidos de viscosidade ainda mais alta, como óleo combustível pesado (HFO). Algumas formulações podem requerer a adição de emulsificantes ou estabilizantes. Neste caso, o equipamento de facoemulsificação também ajuda a misturar uniformemente o emulsificante.

Para muitas indústrias, controlar o crescimento de bactérias e algas na água é um processo intimamente relacionado à produção. Os equipamentos de tratamento de água ultrassônicos são conhecidos por seu efeito na estrutura celular causando lise celular e morte celular, bem como seu poder de limpeza devido a choques mecânicos. Além disso, com uma etapa de sonicação muito simples, mas eficaz, o biofilme, os resíduos podem ser removidos com sucesso de tanques, barris, recipientes e até filtros. A vibração de alta frequência e a força de cisalhamento de cavitação gerada pelo equipamento ultrassônico elimina a contaminação de água e líquidos. O resíduo restante é facilmente enxaguado sem a necessidade de produtos de limpeza contaminantes.

Partículas e até dispersões podem ser facilmente obtidas por ultra-som. O equipamento ultra-sônico pode ser usado para produzir micro - e nano - escala fina - dispersão e despolimerização. Equipamentos de dispersão ultrassônica podem quebrar aglomerados de pó em líquidos que agitadores convencionais e misturadores de alto cisalhamento não podem quebrar. Altas forças de cisalhamento de cavitação dispersam e homogeneizam as partículas aglomeradas, resultando em maior área superficial.

A desintegração ou lise celular é um processo comum na preparação diária de amostras em laboratórios de biotecnologia. O objetivo da lise é destruir parte da parede celular ou a célula inteira para liberar biomoléculas. Assim - chamados lisados ​​podem incluir, por exemplo, plasmídeos, ensaios de receptores, proteínas, DNA, RNA e semelhantes. As etapas subsequentes após a lise são o isolamento, isolamento de organelas e/ou extração e preservação de proteínas. O equipamento ultrassônico é uma ferramenta comum para a lise e extração de células bem-sucedidas.

A inativação microbiana é um processo crítico no processamento de alimentos. Devido à crescente demanda por alimentos frescos e levemente processados, a indústria está respondendo às necessidades dos clientes substituindo os materiais de isolamento por métodos de processamento mais suaves. Uma vez que os microrganismos são a principal causa de deterioração dos alimentos, técnicas de conservação devem ser aplicadas a eles. O equipamento de esterilização ultrassônica é uma tecnologia térmica não - que inativa microrganismos em um produto para preservar melhor as propriedades organolépticas, nutrição e funcionalidade do produto. A vantagem da sonicação é que a intensidade da sonicação pode ser completamente controlada, de modo que a inativação de microrganismos pode ser realizada.

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Para a produção de cosméticos, a mistura de ingredientes é uma etapa essencial. O ultra-som de alta potência - permite homogeneização, dispersão e emulsificação de grãos finos -, por exemplo, para a preparação de cremes e loções, esmaltes e cosméticos. As capacidades do ultrassom para extração e preservação também são bem conhecidas. Como muitos ingredientes cosméticos, como lipídios, proteínas, compostos aromáticos ou corantes de células, são obtidos por extração, o equipamento de ultrassom é uma ferramenta potencial para algumas novas formulações.

Etapas comuns de processamento, como mistura e homogeneização, extração, estabilização e preservação, os métodos tradicionais são gradualmente substituídos por técnicas de processamento inovadoras, como o tratamento ultrassônico. O ultra-som é um método de processamento térmico de alimentos não -. O benefício da sonicação é seu processamento suave, rápido e limpo, que reduz a perda de produto e melhora a qualidade dos alimentos, preservando o frescor e as vitaminas.

Indústria farmacêutica

As aplicações dos equipamentos de ultrassom na indústria farmacêutica são diversas, como síntese de compostos químicos, extração de compostos ativos (ex: fenóis, flavonóides de plantas), emulsificação (emulsão de loções, cremes e pomadas), preparação de lipossomas (encapsulamento) ou vacinas de vírus e patógenos virais. Na produção farmacêutica, o uso de equipamentos ultrassônicos pode aumentar a capacidade de produção aumentando o rendimento. O equipamento de ultra-som industrial pode ser usado para preparação farmacêutica em grande escala - na forma de processos em lote ou contínuos.

Nanomateriais

As propriedades físicas (como óptica e magnetismo, calor específico, ponto de fusão e reatividade superficial) de nanomateriais (como nanotubos, grafeno, nanodiamantes, cerâmicas, óxidos metálicos, etc.) têm atraído muita atenção como materiais emergentes. Mas quanto menores forem as partículas dos nanomateriais, mais difícil será de manusear. O ultra-som de alta potência - geralmente é a única maneira de afetar efetivamente as nanopartículas. O impacto do ultrassom de potência inclui uma ampla variedade de aplicações em química e desenvolvimento de materiais, catálise, eletrônica, energia, biologia e medicina. Um gerador ultrassônico de alta potência - é uma maneira eficaz de obter as nanopartículas desejadas.