دستگاه هموژنایزر التراسونیک

هموژنایزرهای فراصوت دارای کاربردهای فراوان در صنایع مختلف و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی هستند. از این هموژنایزرها برای همگن‌سازی و اختلاط نمونه‌هایی که اختلاط آنها با روش‌های دیگر سخت است استفاده می‌شود. مانند نمونه‌هایی که حساس در برابر دما هستند یا گرانروی (ویسکوزیته) بالایی دارند. از هموژنایزرهای التراسونیک برای عصاره‌گیری و ایجاد امولسیون و سوسپانسیون مطلوب استفاده می‌شود.

در بین انواع مختلف هموژنایزر، هموژنایزرهای التراسونیک با استفاده از امواج صوت فرکانس بالا سلول‌ها و بافت‌ها را در هم گسیخته می‌کنند. هموژنایزرهای اولتراسونیک با تولید امواج صوتی انرژی بالا در محیط مایع منجر به بروز پدیده‌ای به نام کاویتاسیون می‌شوند. کاویتاسیون پدیده‌ی تشکیل و ترکیدن حباب در مایع است که توسط امواج صوتی ایجاد می‌شود. ترکیدن این حباب‌ها منجر به ایجاد فشار موضعی بالا و دمای بالا می‌شود و این فشار و دما سبب در هم گسیختگی بافت‌ها و سلول‌ها می‌شود.هموژنایزرهای التراسونیک با توجه به کاربردهای مختلف در زمینه‌های گوناگون، در ابعاد و طرح‌های مختلف توسط شرکت فراصوت تجهیز ایرانیان طراحی و ساخته می‌شوند.. نکته مهم این است که یک مدل هموژنایزر، برای همه نمونه‌ها و همه مواد مناسب نیستند و ممکن است استفاده از هموژنایزر نامناسب برای مواد مدنظر موجب آسیب به نمونه و هموژنایزر شود. لذا بایستی با توجه به نیاز، هموژنایزر با طرح و ابعاد مناسب را انتخاب کرد که در سبد محصول فراصوت تجهیز ایرانیان، طیف وسیعی از این مدل‌ها را می‌توانید مشاهده نمایید.

هموژنایزرهای التراسونیکی منبع تغذیه برق شهری را تبدیل به جریان با ولتاژ مناسب و فرکانس بالا می‌نمایند که این فرکانس عموما در حدود 20 کیلوهرتز است. این انرژی الکتریکی توسط مبدل یا ترنسدیوسر التراسونیک تبدیل به انرژی مکانیکی با دامنه ارتعاشی کم و فرکانس بالا می‌‌شود؛ سپس این ارتعاشات توسط قطعه‌ای به نام بوستر فراصوت تقویت می‌شوند و در نهایت توسط هورن التراسونیک به محیط مایع انتقال داده می‌شوند. این امواج منجر به بروز پدیده کاویتاسیون می‌شوند. ابعاد و هندسه‌های مختلفی برای هورن و بوستر در سبد محصول شرکت فراصوت تجهیز ایرانیان وجود دارد.

هموژنایزرهای اولتراسونیک با کوچک کردن ذرات، سطح ویژه ذرات را افزایش می‌دهند و در نتیجه، تعداد ذرات افزایش و فاصله ذرات کاهش می‌یابد. این کاهش ذرات به پایداری محصول هموژنایز شده توسط فراصوت نیز کمک می‌کند. چرا که هر چه سطح ویژه بین مولکول‌ها زیاد شود، انرژی دافعه بین مولکولی زیاد می‌شود و باعث عدم ته‌نشینی و عدم تجمع آن‌ها می‌شود. در شکل زیر نحوه قرارگیری هموژنایزر التراسونیک نشان داده شده است.

از هموژنایزرهای التراسونیک برای کاربردهای مختلف نظیر مخلوط کردن، پخش و حل کردن مواد در یکدیگر و امولسیون کردن استفاده می‌شود. هدف، کوچک کردن و ریز کردن ذرات تشکیل دهندۀ مایع است تا خاصیت یکنواختی و پایداری مخلوط افزایش یابد. این ذرات می‌توانند جامد یا مایع باشند.

همانطور که اشاره شد هموژنایزرهای فراصوت کاربردهای فراوانی دارند که عبارتند از :

  • لیز سلولی و همگن سازی بافت: از این نوع هموژنایزرها می‌توان برای از هم گسیختن سلول ها و بافت‌ها استفاده کرد. این عمل استخراج DNA ، RNA و پروتئین‌ها را تسهیل می‌کند.

  • امولسیون: با هموژنایزرهای اولتراسونیک می‌توان به امولسیون پایداری از مایعات غیرقابل مخلوط رسید. برای مثال محلول تک فاز آب و روغن.

  • تولید نانوذرات و میسل برای استفاده در صنعت دارو و دیگر صنایع
  • فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی: استفاده از هموژنایزرهای فراصوتی برای فرآوری شیر و خامه و افزایش پایداری آن‌ها

  • صنعت تولیدرنگ و جوهر
  • تولید لوازم آرایشی
  • سنتز شیمیایی
  • تصفیه آب

روش‌های متعددی برای هموژنایز کردن مواد وجود دارد اما هموژنایز کردن با التراسونیک برتری‌هایی نسبت به روش‌های دیگر دارد:

  • عملکرد بهتر نسبت به سایر روش‌ها در کوچک کردن اندازۀ ذرات جامد و مایع
  • عملکرد مناسب در غلظت‌های بالا
  • پایداری عالی در سوسپانسیون، پخش و امولسیون
  • قابلیت کنترل فرآیند
  • بازدهی بالا
  • مصرف انرژی کم و به صرفه بودن از لحاظ اقتصادی
  • تمیزکاری آسان و سریع قطعات در معرض سیال
  • هموژنایز مایعات با حجم‌های مختلف از 5/0 میلی‌لیتر به بالا
  • قابلیت استفاده به صورت صنعتی

در شرکت فراصوت تجهیز ایرانیان انواع مختلفی از هموژنایزرهای التراسونیک برای کاربردهای مختلف ساخته و تحویل داده شده است که طول آنها از 100-1200 میلیمتر و هندسه‌های مختلف توپر، موجی، مربعی، لوله‌ای بر حسب کاربرد تعیین شده است. این هموژنایزرها در سه کلاس آزمایشگاهی، نیمه صنعتی و صنعتی ساخته می‌شوند که طراحان شرکت بعد از مشاوره فنی و تشخیص نیاز، اقدام به طراحی محصول متناسب با نیاز واقعی می‌کنند.