ایملشن بنانے کے لیے الٹراسونک ایملسیفیکیشن آلات کے متاثر کن عوامل اور فوائد

ایملشن دو ناقابل تسخیر مائعات کا پھیلاؤ ہے، جن میں سے ایک باریک بوندوں یا ذرات کی شکل میں دوسرے میں منتشر ہو کر ایک مخلوط مائع بنتا ہے۔ ایک ناقابل تسخیر مائع کو دوسرے ناقابل تسخیر مائع میں منتشر کرنے کے عمل کو ایملسیفیکیشن کہتے ہیں۔ ایمولشن کی تشکیل کے لیے مائع ایملسیفیکیشن کے ضروری عمل کی ضرورت ہوتی ہے، جو مسلسل مرحلے میں بڑی بوندوں کے منتشر مرحلے کو توڑنے کے لیے مکینیکل شیئر کا استعمال کرتا ہے۔

لوشن

الٹراسونک ایملسیفیکیشن ایملسیفیکیشن کا ایک تکنیکی ذریعہ ہے، یعنی ایک الٹراسونک ٹرانسڈیوسر کے ذریعے ٹول ہیڈ پر ہائی فریکوئنسی وائبریشن لگائی جاتی ہے، تاکہ دو ناقابل تسخیر مائعات کو ملا کر ایملشن بنایا جائے۔ روایتی ایملسیفیکیشن تکنیکوں کے مقابلے میں، یعنی عام مکینیکل سٹرنگ، سونیکیشن چھوٹے سائز کی بوندیں پیدا کر سکتی ہے، اور فیکو ایملسیفیکیشن کو عام طور پر دیگر تکنیکوں کے مقابلے میں ایک مستحکم ایملشن فراہم کرنے کے لیے سرفیکٹنٹ کی کم مقدار کی ضرورت ہوتی ہے۔

01

الٹراسونک ایملسیفیکیشن کو متاثر کرنے والے عوامل

سونیکیشن کو متاثر اور کنٹرول کرنے والے مختلف عوامل میں الٹراسونک پاور، وقت، سونیکیشن فریکوئنسی، اور ایملشن درجہ حرارت شامل ہیں۔

آواز کی تعدد

20 سے 40 kHz کی فریکوئنسی بہترین ایملسیفیکیشن پیدا کرتی ہے، یعنی کم فریکوئنسیوں پر، شیئر فورس ایملسیفیکیشن پر زیادہ اثر ڈالتی ہے۔ جیسے جیسے الٹراسونک فریکوئنسی میں اضافہ ہوتا ہے، بلبلوں کے پھیلنے اور گرنے کے لیے درکار وقت کم ہو جاتا ہے، اس طرح مونڈنے کی ڈگری کم ہو جاتی ہے۔ زیادہ تعدد پر، کاویٹیشن کی حد بڑھ جاتی ہے اور سونیکیشن کا عمل کم موثر ہوتا ہے کیونکہ کاویٹیشن شروع کرنے کے لیے زیادہ طاقت درکار ہوتی ہے۔ الٹراسونک ایملسیفیکیشن کا سامان 20 سے 40 کلو ہرٹز فریکوئنسی سے منتخب کیا جا سکتا ہے، اور مخصوص ایپلی کیشن کے مطابق مختلف فریکوئنسی ٹول ہیڈز کا انتخاب کیا جا سکتا ہے۔

الٹراسونک پاور

الٹراسونک طاقت ایملشن ایملسیفیکیشن کی کارکردگی کو کنٹرول کرنے والے اہم عوامل میں سے ایک ہے۔ جیسا کہ الٹراسونک طاقت میں اضافہ ہوتا ہے، منتشر مرحلے کے قطرہ کا سائز کم ہوتا ہے۔ تاہم، جب پاور ان پٹ 200 ڈبلیو سے زیادہ ہوتا ہے، تو چھوٹے ایملشن کی بوندیں بڑی بوندوں میں جمع ہوجاتی ہیں۔ اس کی وجہ کاویٹیشن بلبلوں کی بڑی تعداد، انتہائی زیادہ توانائی کی کثافت، بوندوں کے ارتکاز میں اضافہ، اور ان حالات میں بوندوں کے درمیان تصادم کی بلند شرح ہے۔ لہذا، phacoemulsification کے دوران زیادہ سے زیادہ طاقت کا تعین کرنا بہت ضروری ہے۔ جیسے جیسے ہم آہنگی کا وقت بڑھتا ہے، چھوٹی بوندوں کی نسل بھی بڑھ جاتی ہے۔ اسی توانائی کی کثافت پر، دو ایملسیفیکیشن تکنیکوں کا موازنہ کیا جا سکتا ہے تاکہ ان کی مستحکم ایملشن کی تشکیل میں کارکردگی کا جائزہ لیا جا سکے۔

حل کا درجہ حرارت

phacoemulsification کے دوران، محلول کے درجہ حرارت میں اعتدال پسند اضافے کے نتیجے میں محلول کے انٹرفیشل تناؤ اور viscosity میں کمی واقع ہوتی ہے، جس سے اختلاط آسان ہو جاتا ہے، اور cavitation کے بلبلوں کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ رجحانات ایملسیفیکیشن کے مجموعی عمل کے لیے بہت فائدہ مند ہیں۔ تاہم، emulsification پر درجہ حرارت میں مسلسل اضافہ کا اثر بھی نقصان دہ ہو سکتا ہے: بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ cavitation nuclei کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، اور بلبلوں کے اندر ہوا کا دباؤ بھی بڑھ جاتا ہے، جس کے نتیجے میں صدمے کی لہر کی کشیدگی اور ایک بڑی تعداد پیدا ہوتی ہے۔ بلبلوں کی یہ بلبلا پھٹنے پر پہنچنے والے زیادہ سے زیادہ دباؤ کو کم کرتا ہے۔ بلبلوں میں بخارات کی بڑھتی ہوئی مقدار کی وجہ سے، بلبلوں کا گرنا کم پرتشدد ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے قینچ کی قوتیں کم ہوتی ہیں اور ایملسیفیکیشن کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔

سونیکشن کا وقت

عام طور پر، phacoemulsification کے وقت میں اضافے کے نتیجے میں منتشر مرحلے کی بوندوں کے سائز میں کمی واقع ہوتی ہے۔ وقت گزرنے کے ساتھ ساتھ محلول میں الٹراسونک توانائی کی مقدار میں بھی اضافہ ہوتا گیا، جس کے نتیجے میں ٹوٹی ہوئی بوندوں کی تعداد میں اضافہ اور ایملشن کی بوندوں کے سائز میں کمی واقع ہوئی۔ تاہم، پروسیسنگ کے ایک خاص وقت سے آگے، یعنی پروسیسنگ کے بہترین وقت سے زیادہ، چھوٹی بوندیں بڑی بوندوں میں اکٹھی ہو جائیں گی کیونکہ بوندوں کے درمیان زیادہ ارتکاز اور تصادم کی وجہ سے۔

02

الٹراسونک ایملسیفیکیشن کے فوائد

روایتی emulsification کی تکنیکوں اور آلات کے برعکس، phacoemulsification کے فوائد واضح ہیں۔

ایملسیفیکیشن اثر کو بہتر بنائیں

Depending on the droplet size of the dispersed phase, emulsions can be classified into microemulsions (10–100 nm), nanoemulsions (100–1000 nm), and macroemulsions (0.5–100 μm). Ultrasound is an effective method to reduce the particle size of dispersions and emulsions. Ultrasonic emulsification equipment can obtain emulsions with small particle size (only 0.2–2 μm) and narrow droplet size distribution (0.1–10 μm), and the use of emulsifiers can also increase the concentration of the emulsion by 30 percent to 70 percent .

ایمولشن استحکام میں اضافہ

بنیادی طور پر، ایملشنز حرکیاتی طور پر غیر مستحکم ہوتے ہیں، بے ساختہ نہیں بنتے، اور اگر ان کے استحکام کو کنٹرول نہیں کیا جاتا ہے تو وہ اپنے اجزاء کے مراحل میں الگ ہوجاتے ہیں۔ لہٰذا، منتشر ہونے والے مرحلے کی نئی بنی ہوئی بوندوں کو ہم آہنگی کے خلاف مستحکم کرنے کے لیے، ایملسیفائر اور سٹیبلائزرز کو ایملشن میں شامل کیا جاتا ہے۔ Phacoemulsification کو مستحکم ایمولشن حاصل کرنے کے لیے بہت کم یا کوئی emulsifier کی ضرورت ہوتی ہے۔ سونیکیشن کے بعد، ایملشن کئی مہینوں یا آدھے سال سے زیادہ تک مستحکم رہ سکتا ہے۔

ایملشن کی قسم کو کنٹرول کریں۔

کچھ شرائط کے تحت، دونوں "پانی-ان-تیل" اور "تیل-پانی میں-قسم کے ایملشنز الٹراسونک تکنیکوں سے تیار کیے جا سکتے ہیں۔ ایملسیفیکیشن کا روایتی طریقہ صرف ایملسیفائر کو شامل کرکے ایملشن کی خصوصیات کو کنٹرول کرسکتا ہے، اور ایملشن کی قسم کو صرف مکینیکل طریقوں سے تبدیل نہیں کیا جاسکتا۔ الٹراسونک ایملسیفیکیشن کا سامان ایملسیفیکیشن کے عمل کو زیادہ آسان اور لچکدار بناتا ہے۔

کم بجلی کی کھپت

The power consumption of ultrasonic emulsification is smaller, and the power consumption required to manufacture the same volume of emulsion is smaller than that of a high-pressure homogenizer. To manufacture an emulsion with a capacity of 4.55 m3/h and droplets of 1 μm size, such as using ultrasonic emulsification technology, only a driving force of 57 HP can be required at a working pressure of 10.514.1kg/cm2, but a high-pressure homogenizer is 70.3351.6kg. However, a driving force of 4050 HP is required at a working pressure of / cm2, so the use of phacoemulsification technology can reduce a lot of energy consumption.

ایملسیفیکیشن کی کارکردگی کو بہتر بنائیں

Ultrasonic emulsification can produce emulsions that cannot be produced by ordinary emulsification methods. As the energy density increases, the droplet size decreases. At appropriate energy density levels, phacoemulsification technology can achieve average droplet sizes of less than 1 μm. Ultrasound makes the entire emulsification process faster and produces a higher-purity emulsion.