Лабораторный ультразвуковой диспергатор

Диспергирование наночастиц, эмульгирование и экстракция в объёмах от 0,5 мл до 5 л — цифровая точность и воспроизводимость

Запросить консультацию

До 1000 атм, до 5000 К Акустическая кавитация

До 100 Вт/см³ Удельная мощность

20–40 кГц Рабочая частота

30–100 мкм Амплитуда колебаний

Проблемы и решения

Традиционное лабораторное оборудование для пробоподготовки имеет ограничения, которые мешают исследованию:

Механическая мешалка не разбивает агломераты наночастиц — нужен отдельный ультразвук

Лабораторный диспергатор дробит агломераты до первичных частиц 100–200 нм. Суспензия стабильна месяцами

Каждый эксперимент требует разной интенсивности — универсального прибора нет

Цифровой генератор диспергатора регулирует амплитуду от 20 до 100%. Один прибор на все задачи — от мягкого смешивания до жёсткого помола

Лабораторный объём 1–100 мл сложно обработать промышленным зондом — перегрев за секунды

Лабораторный диспергатор оптимизирован для малых объёмов: шаг 1%, таймер до секунды, пауза между импульсами. Без перегрева пробы

Для разных образцов нужно покупать разную оснастку — дорого и долго

Сменные волноводы диаметром 2–13 мм подключаются к одному генератору. Замена за 10 секунд — не нужно второе устройство для другого объёма

Преимущества

Лабораторный ультразвуковой диспергатор даёт исследователю измеримые преимущества:

Частицы от 100 нм

Кавитация разрушает агломераты нанотрубок, пигментов и керамических порошков до первичных частиц без помола.
Воспроизводимость эксперимента

Цифровая установка параметров с точностью 1%. Повтор эксперимента через месяц — те же настройки, тот же результат.
Обработка от 0,5 мл

Микрозонды диаметром 2–3 мм для проб от 0,5 мл. Импульсный режим предотвращает перегрев малого объёма.
Быстрая смена волновода

Замена зонда за 10 секунд — 5 диаметров под разные объёмы и интенсивности. Один прибор на лабораторию.
Импульсный режим

Настраиваемые циклы «работа/пауза» от 0,1 секунды. Тепло отводится в паузе — нет перегрева даже при длительной обработке.
Компактность

Настольный генератор 200×150×100 мм, зонд на штативе. Помещается в любом лабораторном шкафу.

Области применения

Лабораторные диспергаторы востребованы в научных и промышленных лабораториях:

Университетские лаборатории

Пробоподготовка в химии, физике, материаловедении. Диспергирование наночастиц для студенческих и научных работ.
Фармацевтические R&D

Получение наносуспензий лекарственных субстанций, экстракция, приготовление эмульсий для трансдермальных систем.
Химические лаборатории

Диспергирование пигментов, катализаторов, углеродных нанотрубок. Ускорение реакций за счёт кавитации.
Биотехнологии

Разрушение клеточных стенок для экстракции ДНК и белков, лизис бактерий, гомогенизация тканей.

Как работает лабораторный ультразвуковой диспергатор

Лабораторный диспергатор состоит из генератора, преобразователя и сменного волновода (зонда). Генератор формирует высокочастотный сигнал 20–40 кГц, преобразователь превращает его в механические колебания волновода с амплитудой 20–100 мкм.

Погружённый в жидкость волновод создаёт кавитацию: образование и схлопывание микроскопических пузырьков. При схлопывании развивается давление до 1000 атм и температура до 5000 К — это разрушает агломераты, дробит капли и извлекает вещества из клеток.

Сравнение с механическими методами подготовки образцов

Параметр	Ультразвуковой диспергатор	Магнитная мешалка	Роторно-статорный гомогенизатор
Минимальный размер частиц	100–200 нм	Не измельчает	5–20 мкм
Обработка нанотрубок	Да (деагломерация)	Нет	Частично
Минимальный объём	0,5 мл	5 мл	50 мл
Экстракция	Да (кавитация)	Только растворимые	Частично
Эмульгирование	Капли 0,1–5 мкм	Неэффективно	Капли 2–10 мкм
Масштабируемость	Да (удельная энергия)	Нет	Ограничена

Лабораторный ультразвуковой диспергатор — единственный прибор, который сочетает диспергирование до наноуровня, эмульгирование и экстракцию в одном устройстве с цифровым контролем воспроизводимости.

Видеоматериалы

Демонстрация работы оборудования в реальных условиях

Ультразвуковая кавитация. Ультразвуковой аппарат …

Ультразвуковая кавитация. УЗ аппарат "Волна"

Кавитация в воде. Ультразвуковой аппарат "Алена"

Как выбрать ультразвуковой диспергатор

Кавитация, создаваемая УЗ аппаратом "Волна-М"

Больше видео на нашем канале

Научные материалы

Монографии, публикации, патенты, лекии и результаты научно-исследовательских работ по данной технологии.

Многофункциональные ультразвуковые аппараты и их применение в условиях малых производств, сельском …

Хмелёв В.Н., Попова О.В. 160 стр.

Выявление оптимальных условий ультразвуковой кавитационной обработки высоковязких и неньютоновских …

Хмелев В.Н., Голых Р.Н., Шалунов А.В., Бажин В.Е.…

Лабораторный Стенд для Проточной Кавитационной Обработки Жидких Сред

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Кузовников Ю.М., Цыган…

Ультразвуковой проточный реактор для интенсивной ультразвуковой обработки жидких сред в тонком слое

Хмелев В.Н., Абраменко Д.С., Левин С.В., Хмелев С…

Аппарат для ультразвуковой обработки жидких сред при высокой температуре

Хмелев С.С., Хмелев В.Н., Цыганок С.Н.

Получение Нанодисперсной Углеродной Фазы в Акустических Кавитационных Полях

Леонов Г.В., Верещагин А.Л., Лавриненко О.В.

Все публикации

Способ контроля свойств жидких сред (2473076)

№2473076 Хмелев В.Н.; Барсуков Р.В.; Генне Д.В.; Абраменко…

Программа управления процессом обработки жидких сред в кавитационном режиме (2010617780)

№2010617780 Барсуков Роман Владиславович, Генне Дмитрий Влади…

Способ перекачивания вязких жидкостей (2346206)

№2346206 В.Н. Хмелев; Д.С. Абраменко; С.С.Хмелев; С.Н. Цыг…

Все патенты

Проведение исследований и выявление оптимальных условий и режимов ультразвукового воздействия для д…

Исследование ультразвуковой обработки закристаллизованного меда. Определение оптимальных параметров…

Эксперименты по ультразвуковой обработке цельного молока

Изучение влияния ультразвука на свойства цельного молока. Оценка эффективности гомогенизации, улучш…

Повышение эффективности ультразвуковых технологических аппаратов для кавитационной обработки жидких…

Исследование и оптимизация ультразвуковых аппаратов для обработки высоковязких жидкостей. Разработк…

Все результаты НИР

Что такое ультразвук. Как он создается и применяется

PDF RU EN

Ультразвуковые приборы промышленного назначения

PDF RU EN

Особенности ультразвуковых аппаратов различного назначения

PDF RU EN

Все лекции

Часто задаваемые вопросы

Ответы на частые вопросы при выборе лабораторного диспергатора:

Какой максимальный объём может обработать лабораторный диспергатор?

Лабораторные модели работают с объёмами от 0,5 мл до 5 литров в зависимости от диаметра волновода. Микрозонды (2–3 мм) — 0,5–50 мл. Стандартные (6–10 мм) — 10–500 мл. Крупные (13 мм) — 100–5000 мл. Свыше 5 литров — это уже пилотный диспергатор.

Как подобрать амплитуду и время обработки?

Начинайте с амплитуды 30–40% и времени 1–5 минут. Для жёстких агломератов (нанотрубки, керамика) — до 60–80% амплитуды и 5–15 минут. Для термочувствительных образцов — импульсный режим с паузой. В комплекте — руководство с таблицей режимов для типовых материалов.

Греется ли образец при обработке?

При непрерывной обработке нагрев составляет 5–15°C в минуту. В импульсном режиме нагрев контролируется паузой — температура образца не превышает 30–40°C. Для критичных образцов используйте охлаждаемую ячейку (опционально).

Какой срок службы волновода?

При обработке неабразивных сред (эмульсии, экстракты) — практически неограничен. При работе с абразивными порошками (TiO₂, Al₂O₃, керамика) — 6–12 месяцев. Волновод — сменный элемент, замена за 10 секунд. Всегда в наличии.

Можно ли использовать диспергатор для экстракции и эмульгирования?

Да, лабораторный диспергатор универсален: диспергирование, эмульгирование, экстракция, деагломерация. Смена задачи — смена режима в генераторе: амплитуда, время, импульсный профиль. Один прибор для всех работ с жидкими средами в лаборатории.

Можно ли перенести результат с лабораторного на промышленный диспергатор?

Да, ключевой параметр — удельная энергия (Дж/мл). Отработав режим на лабораторной модели, вы передаёте значение удельной энергии — промышленный диспергатор воспроизводит его в потоке. Масштабирование с колбы до 5000 л/ч без потери качества.