什么是超高压均质机(Ultra-High Pressure Homogenizer)?
超高压均质机是高压均质机的一种,当均质机的压力达到或超过20000psi时,便被称为超高压均质机。这种设备能够在极端高压条件下,使悬浊液状态的物料高速流过具有特殊内部结构的容腔(即高压均质腔),从而引发一系列物理、化学及结构性质的变化,最终达到均质的效果。其工作压力可高达21750psi,是纳米级均质过程的首选工具。
工作原理:
超高压均质机的工作原理基于高压流体对物料的剪切、空化和撞击作用。其主要部件包括传动系统、柱塞泵、均质腔、均质阀和调压装置。传动系统提供动力,驱动柱塞泵工作,柱塞泵则利用柱塞的往复运动产生高压流体,将物料输送到均质腔。均质腔是物料进行均质处理的关键部位,高压流体在这里对物料进行剪切、空化和撞击,将物料分散成均匀状态。
核心部件:
均质阀作为核心部件,其内部具有特定的几何形状,能够产生强烈的剪切、空化和撞击作用,是均质效果的关键所在。
均质机制详解:
在超高压均质机中,物料受到三种主要作用力的影响:剪切力、撞击力和空穴效应。剪切力是通过均质阀中的狭窄通道产生的,物料在高速流动过程中,流速急剧增加,从而产生强烈的剪切力,使物料中的大分子和颗粒破碎。撞击力则是物料在高压下流经撞击环时,与撞击环壁或其他物料相互碰撞产生的。而空穴效应则是在高压作用下,物料中的溶解气体会发生气化,形成空穴,这些空穴在高压流体的冲击下迅速膨胀,产生强烈的冲击力和剪切力,进一步破坏物料中的颗粒。
应用与优势:
超高压均质机在实验室中具有广泛的应用,其优势主要体现在以下几个方面:
均质效果好:超高压均质机能够产生强大的剪切力、撞击力和空穴作用,使物料尺寸有效降低或均匀分散,特别适用于纳米级均质过程。
操作简便:设备操作相对简单,易于自动化控制,提高了实验效率。
适应性强:通过调整压力、均质次数和均质阀结构等参数,可以适应不同物料的均质需求,广泛应用于生物制药、纳米材料、食品及化妆品等领域。
高性价比:相比其他均质技术,超高压均质机成本相对较低,提高了科研过程的经济性。
超高压均质机以其独特的均质能力和广泛的应用领域,在实验室中发挥着不可替代的作用。无论是进行基础科学研究,还是开发新产品,超高压均质机都是科研人员不可或缺的得力工具。相信随着技术的不断进步,超高压均质机将在更多领域展现其独特的魅力,为科研事业贡献更大的力量。
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