Ултразвучно се може користити у хемији за повећање стопе реакција и приносе производа. Већина утицаја ултразвука хемијских реакција настаје због кавиднета: формирање и руптура малих мехурића у растварачима. У овом прегледу прво пружамо преглед физичке позадине кавитације и разговарати о њеној зависности од фактора као што су интензитет звука и фреквенција, растварач и температура. Утицај ултразвука хемијских реакција разматра се и за хомогене и хетерогене течно-чврсте системе. Прво поље је углавном илустровано расправљањем о утицају ултразвука на реакције полимеризације и деполимеризације, док је друго поље илустровано одабраним примерима у органској синтези. Укратко смо се и накратко разговарали о тренду ултразвука који мења реакциони механизам за подршку хомогеном (а не хетерогеном) стазу. Специфична склоност одређеном путу под сонохемијским условима, различито је од стазе под механичким мешањем, назива се "сонохемијска конверзија". Упоређена ултразвучна опрема која се користи за експерименте лабораторијске скале и пружиле су неке практичне "технике и замке".
Ултразвучни поремећај и лиза ћелија
Ултразвучна сонохемијска опрема углавном се користи за припрему и производњу узорка. Ова поља посебно укључују хомогенизацију, емулгирање и суспензију различитих супстанци, као и убрзање хемијских реакција, ћелијске лизе и екстракцију ћелијских садржаја. Употреба ултразвучне сонохемијске опреме може селективно уништити одређене супстанце, скратити досадне процесе припреме и побољшати принос многих реакција. Поређење са механичком опремом за прераду као што су планетарни млинови куглице, ротори / прозори или хомогенизатори ГАП-а показују да ултразвучна сонохемијска опрема сарађује са већом ефикасношћу, посебно омогућавајући могућим резултатама. Тренд анализе је да величина узорка буде мања и употреба хемикалија такође се смањује. На пример, последњих година употреба ултразвучне сонохемијске опреме постала је пресудна, јер чак и најмања величина узорка захтевају брзу, економичну и репродуктивну обраду.
Уништавање ћелија и микроорганизама
У модерним лабораторијама, ултразвучна сонохемијска опрема користи се за разбијање ћелијских зидова за извлачење ћелијских садржаја, као што су протеини, без оштећења. Део енергије уведене у суспензију ћелије претвара се у топлоту кроз трење. Да би се избегло топлотно оштећење ћелијских садржаја, узорак је подвргнут повременом ултразвучном лечењу периодично или охлађен у хладној посуди током ултразвучног лечења. Ружан рибњак може једноликорно третирати микроорганизме ултразвуком, јер ултразвучна енергија присиљава узорак да се више пута циркулира под сондом и током бочне руке. Постављене у ледене купке, стаклена површина се шири и ефикасно охлади садржај.
Уништавање ћелијских мембрана у великој мери зависи од еластичности ћелија. Мобилне компоненте, као што су митохондрија или цитоплазма, могу се делимично пореметити променом улазне ултразвучне енергије и екстракционе снаге. За нарочито бактерије отпорне на лекове (попут стрептокока), гљивица, споре, квасца или ткива, директно уништавање могу се постићи са врло високим ултразвучним амплитудама користећи микротубије, јер микротубови могу уносити веома велике количине енергије у најмању величину узорака.
Када користите микролитре, пена и прскање у контејнеру су већи проблем. Може проузроковати губитак вредних материјала узорака. Стога је регулација струје веома важна. Ако желите да уништите ћелије са нестабилним зидовима, потребна је само мала количина моћи или амплитуде. Да би се континуирано растворио у великим количинама, специјални контејнер протока направљен од стакла или нехрђајућег челика са ултразвучном комором користи се за третирање сваке честице суспензије исте снаге. Ако је контејнер опремљен додатним јакним јакном, може да елиминише топлотну штету на ћелијском садржају. Да би се избегла контаминација страних честица, попут честица ерозије из сонди, индиректни ултразвучни третман преферира се у покретачима купа или купаним роговима. Ова метода постиже уједначену снагу и хлађење.
Апликације у биохемији и медицини:
Уништавање организационог култивације
Субцелуларне компоненте и вируси су поремећени без оштећења.
Испитивање родитеља детета
Брзо екстраховање матрице бесплатне хемолизе од претпостављеног оца ЕДТА крви за тестирање очинства (смањење времена припреме за отприлике 30 минута).
Хирургија урологије
Биохемијска мембрана анализа састава сперме.
Генетско истраживање
Екстрактирајте ДНК од материјала за људске каросерије.
Припрема липосома
Употреба ултразвука (20 кХз) да се разгради МЛВ (вишеслојни липосоми) је главна метода за производњу СЛВ (монолаиер липосоми).
Лечење вакцине против малих слова
Припремите једнолично дистрибуирано решење за инфекцију.
Распршен
Уз помоћ ултразвучне енергије, чврсте честице или чак течности могу се раштркати у другог носача. Наноскални прах, попут титанијум-диоксида или пиролитичке силицију, све се више користе у производњи тестних боја и премаза или за полирање површина малих аутомобила, због њихове велике специфичне површине и континуирано повећавајући реакциони потенцијал. Поред тога, ове супстанце имају неповољну тенденцију агрегата, што је резултирало смањеном флуинтри и влажење. Формирани агломерати су поремећени од стране ултразвучног хомогенизатора и дисперзија се трајно стабилизује да спречи поновну агломерацију.
У анализи величине честица дисперзија је пресудна за процес мерења. Честице се могу препознати само током процеса мерења и појављују се као означене мерне сигнале у мерном подручју. Због тога се неспособљени агломерати доводе до значајних погрешних мерења. Уз помоћ ултразвука, честице су подељене да се припреме за наредне мерења.
Када се користи ултразвучна емулгација, две мелукне течности попут уља и воде обрађују се у квази хомогени лосион. У поређењу са традиционалним методама помоћу ротора, ултразвук може произвести фино дисперговано лосион са врло малим величинама капљица и веома високом стабилношћу. Ни формирање грудица или кластера нити настаје намирење капљица. Када користите традиционалне методе, попут ротора или мешалица, споро мешање често доводи до одвајања течности. Пребрзо мешање може проузроковати нежељене укључене укључене укључене. Ултразвучни хомогенизатори се обично користе у апотекама за висококвалитетну малу производњу масти.
У нашем свакодневном животу наићи ћемо на много различитих облика ултразвучног хомогенизованог лосиона, као што је у козметици или лосију.
Хомогенизација
Обим примене ултразвучне технологије хомогенизације креће се од производње боја и лакова до хомогенизације отпадних вода и узорака на аналитичке сврхе, а затим на припрему призора за анализу величине честица. Посебно за индустријску отпадне воде, стално се проверава у еколошким лабораторијама за присуство тешких метала, масти или уља, како би предузели тренутне мере када концентрација прелази стандард. За репрезентативне резултате анализе потребно је трансформисати узорак отпадних вода у хомогено стање. То се постиже ултразвучном хомогенизацијом са великом поузданошћу у врло кратком року.
Да би карактерисали потенцијал одлагалишта и процену загађивача узорака отпада, као што су ПАХ (полициклички ароматични угљоводоници), тешки метали или МКВ (хидрокарбони мкВ (минерално уље) у ултразвучном екстракују користе се као брзи процес хомогенизације као алтернативна метода Елуција.
У пољопривреди се ултразвучни хомогенизатори користе за припрему узорка како би се касније одредио садржај ТХЦ-а у Цаннибису и концентрацији пах у биљном храни (као што су јагоде) на основу оптерећења тла.
Ултразвучни хомогенизатори се често користе за контролу квалитета хране. Да би се задовољила ограничење, садржај сира нитрата мора се мерити у лабораторији. Претходна метода употребе дестилације Ксиленол метанола и накнадна фотометрија била је веома проблематична у токсикологији и посебно дуготрајним. Стога, како би се квантитативно одредио садржај нитрата, или механички пре него што се сруши сир. Затим је у кратком временском периоду ултразвук коришћен за извођење густе и фине хомогенизације у ружиним ћелијама. Достижна величина честица је мања од 1 μ м, а због одсуства збирне формације, у великој мери олакшава накнадну филтрацију квантитативно испирањем јона.
