Introduction de l'homogénéisateur haute pression de laboratoire
Un homogénéisateur haute pression de laboratoire est un équipement avancé qui soumet les matériaux à une pression extrême pour obtenir une réduction uniforme de la taille des particules, une émulsification et une lyse cellulaire. Ce processus est essentiel dans des secteurs tels que l’agroalimentaire, les produits pharmaceutiques, les cosmétiques et la biotechnologie, où la cohérence et la qualité sont essentielles. Dans le domaine du traitement industriel et des applications en laboratoire, la précision et l’efficacité sont primordiales. SeFluid présente fièrement la série d'homogénéisateurs haute pression de laboratoire, spécialement conçus pour répondre aux exigences strictes de diverses industries.
spécification
- Max. Pression: 200 MPa
- Pouvoir: 1,5-3 kW
- Capacité: 5-30 L/heure
- Viscosité: 2000 PC
Comment fonctionnent les homogénéisateurs haute pression de laboratoire
Les homogénéisateurs haute pression, en particulier ceux utilisés en laboratoire, sont conçus pour traiter de petits volumes d'échantillons pour diverses applications telles que la décomposition de cellules, la dispersion de particules ou l'émulsification de liquides. Ces dispositifs fonctionnent en forçant l'échantillon à travers un espace étroit sous haute pression, ce qui entraîne des forces de cisaillement et d'impact intenses qui brisent le matériau en composants plus petits ou le dispersent plus uniformément.
Voici une explication détaillée de leur fonctionnement habituel :
La préparation des échantillons:
- L'échantillon est préparé selon les exigences spécifiques de l'application. Cela peut inclure une dilution, un mélange avec d’autres substances ou des étapes de prétraitement.
Système de pompage :
- L'échantillon est pompé dans l'homogénéisateur à l'aide d'une pompe volumétrique (telle qu'une pompe à piston ou à membrane) capable de supporter des pressions élevées.
- La pompe délivre l'échantillon à un débit contrôlé pour garantir un traitement cohérent.
Génération de pression :
- La pression est générée soit par la pompe elle-même, soit par un mécanisme séparé, selon la conception de l'homogénéisateur.
- Des pressions élevées, allant souvent de 5 000 à 60 000 psi (livres par pouce carré), sont obtenues pour créer la force nécessaire à l'homogénéisation.
Chambre d'homogénéisation :
- L'échantillon traverse une chambre d'homogénéisation où il est soumis à des conditions de haute pression.
- À l’intérieur de la chambre, l’échantillon s’écoule à travers un système de valve ou un petit orifice qui crée un espace étroit.
- Lorsque l’échantillon est forcé à travers cet espace, il subit un cisaillement et une turbulence importants, provoquant la collision et la rupture des particules.
Forces de cisaillement et d’impact :
- La vitesse et la pression élevées provoquent la collision des particules entre elles et avec les parois de la chambre, entraînant une fragmentation.
- La réduction de taille et la dispersion dépendent de la pression appliquée, de la viscosité de l'échantillon et des propriétés des particules traitées.
Collecte d'échantillons:
- Après avoir traversé la chambre d'homogénéisation, l'échantillon traité est collecté dans un récipient.
- Selon l'application, l'échantillon peut être prêt pour une analyse plus approfondie ou des étapes de traitement supplémentaires.
Contrôles et surveillance :
- Les homogénéisateurs de laboratoire modernes sont souvent équipés de systèmes de contrôle sophistiqués qui permettent un réglage précis de paramètres tels que la pression, la température et le débit.
- Les capteurs et les outils de surveillance contribuent à garantir des résultats cohérents et reproductibles.
Nettoyage et entretien:
- Un nettoyage et un entretien appropriés sont cruciaux pour éviter la contamination et maintenir les performances de l'homogénéisateur.
- Les composants qui entrent en contact avec l’échantillon peuvent devoir être nettoyés ou remplacés périodiquement.
Les homogénéisateurs haute pression de laboratoire sont des outils polyvalents utilisés dans un large éventail d'industries, notamment les produits pharmaceutiques, la biotechnologie, la science alimentaire et la recherche sur les matériaux. Ils sont particulièrement utiles lorsqu’un contrôle précis de la distribution granulométrique et de l’homogénéité est requis.
Effets d'homogénéisation des homogénéisateurs haute pression de laboratoire
- Effet de cisaillement: Le petit espace entre le siège de la vanne d'homogénéisation et le noyau génère un cisaillement sur les particules de matériau.
- Effet de cavitation: Le matériau extrudé rapidement subit une chute soudaine de pression, permettant finalement d'obtenir une distribution uniforme.
- Effet de collision: Le matériau extrudé à grande vitesse frappe l'anneau de collision à grande vitesse, entraînant une fragmentation par impact.
Applications de l'homogénéisateur haute pression de laboratoire
Un homogénéisateur haute pression de laboratoire est un équipement polyvalent utilisé dans diverses applications scientifiques et industrielles. Il est conçu pour traiter de petits volumes de matériaux, généralement à des fins de recherche et développement. Voici quelques applications courantes :
Nanotechnologie :
- Synthèse de nanoparticules : Les homogénéisateurs peuvent être utilisés pour créer des suspensions stables de nanoparticules.
- Préparation de l'émulsion : Ils sont utiles pour créer des nanoémulsions avec des tailles de gouttelettes de l’ordre du nanomètre.
Médicaments:
- Systèmes d'administration de médicaments : Les homogénéisateurs aident à la production de liposomes, de microsphères et d’autres véhicules d’administration de médicaments.
- Suspensions et émulsions : Ils sont utilisés pour fabriquer des suspensions et des émulsions uniformes d’ingrédients pharmaceutiques actifs (API).
Industrie alimentaire:
- Émulsification : Pour créer des émulsions stables comme la mayonnaise, les vinaigrettes et le lait.
- Réduction de la taille des particules : Pour améliorer la texture et la consistance des produits alimentaires tels que le chocolat et le beurre de cacahuète.
Biotechnologie:
- Perturbation cellulaire : Les homogénéisateurs à haute pression sont souvent utilisés pour ouvrir des cellules afin de libérer le contenu intracellulaire à des fins d'analyse biochimique ou pour extraire des protéines, de l'ADN et d'autres biomolécules.
- Stabilisation enzymatique : Ils peuvent aider à stabiliser les enzymes en créant un environnement protecteur autour d’elles.
Produits de beauté:
- Crèmes et lotions : Les homogénéisateurs garantissent que les particules des formulations cosmétiques sont finement dispersées et uniformément réparties.
- Formulations de protection solaire : Ils aident à créer des produits de protection solaire lisses et homogènes.
Traitement chimique :
- Traitement des polymères : Ils peuvent être utilisés pour disperser des charges et des pigments dans des polymères.
- Adhésifs et revêtements : Les homogénéisateurs sont utiles pour préparer des adhésifs et des revêtements avec une viscosité et une taille de particules constantes.
La science des matériaux:
- Matériaux composites: Ils peuvent contribuer à la dispersion des fibres de renforcement et d’autres additifs dans les matériaux de matrice.
- Bouillies de céramique : Ils sont utilisés pour préparer des boues pour la production de composants céramiques.
Ces applications bénéficient de la capacité des homogénéisateurs haute pression à réduire la taille des particules, à disperser les matériaux uniformément et à créer des suspensions et des émulsions stables. Les pressions et débits spécifiques utilisés dépendront du matériau traité et du résultat souhaité.
Caractéristiques de l'homogénéisateur haute pression de laboratoire SeFluid
- Caractéristiques structurelles : Entraîné par un seul piston en céramique, contrôle précis du débit de refoulement. Dispositif de lubrification du piston en option disponible pour une durée de vie plus longue du joint.
- Contrôle de flux: Système de contrôle de débit à fréquence variable, réglable selon les besoins.
- Controle de la pression: Système de détection de pression numérique, avec un système de surveillance de la courbe de pression en temps réel en option.
- Méthode d'échappement : Échappement en ligne, restaure automatiquement la pression d'essai après l'échappement.
- Mode d'alimentation : Dispositif d'auto-aspiration Tri-Clamp, avec gobelet d'alimentation en option.
- Résidu de l'échantillon : Zéro résidu.
- Technologie des composants : Les composants du siège de vanne d'homogénéisation peuvent être constitués de matériaux tels que la zircone, l'acier au tungstène, le diamant ou le Stellite. Traitement simple ou double face, utilisation double face, doublant la durée de vie. La dispersion et l'émulsification des valves secondaires rendent la distribution du matériau plus uniforme et cohérente.
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