Гомогенизация призвана придать смеси максимально однородную структуру. Часто под этим понимают и равномерное смешивание компонентов, не растворяющихся друг в друге. В фармацевтике гомогенизация гарантирует, что любая доза лекарственного средства содержит одинаковую долю всех веществ, прежде всего действующих веществ.
Периодический и проточный режимы
Периодический процесс
Чтобы эффективно гомогенизировать твёрдые вещества, обычно одновременно перемешивают и смешивают. Так достигается эффективное смешивание твёрдых и жидких веществ.
Проточный процесс
Специальные дозирующие клапаны сводят фазы в определённых точках и предварительно смачивают их перед гомогенизацией.
Несмешивающиеся жидкости из-за разницы плотностей смешиваются труднее. Поэтому гомогенизация должна уменьшить размер капель жидкости.
Применение
Известный пример — молоко. Здесь гомогенизатор высокого давления измельчает жировые шарики до однородного размера, благодаря чему они равномерно распределяются, а молоко не отстаивается. Процесс важен также в косметике и химии, например для:
Как разрушаются капли при гомогенизации
Чтобы капля разрушилась, действующие напряжения должны превысить критическое значение. Кроме того, время деформации должно быть достаточно долгим. После этого эмульгаторы покрывают новые поверхности капель и тем самым предотвращают коалесценцию. Способ ввода энергии в зоне диспергирования определяет, какие силы и насколько сильно действуют на капли. Плохо стабилизированные капли при столкновении снова сливаются, например при отсутствии эмульгаторов.
Это влияет на размер капель
- Энергия сдвига (скорость сдвига dv/ds)
- Подходящий эмульгатор
- Время пребывания в зоне зубчатых профилей
- Подходящие стабилизаторы, такие как загустители или гелеобразователи
Это мешает образованию капель
- Кавитация в зоне сдвига, то есть отсутствие определённых условий в зубчатом профиле ротора-статора
- Слишком короткое время пребывания в зубчатом профиле
Опыт изобретателей в технологии гомогенизации
Гомогенизация у нас — семейное дело: Erwin Seefried, отец нашего основателя, с 1978 года указан изобретателем в патентах на гомогенизаторы — от зубчатого профиля ротора-статора и скребковых систем до диспергирующего ротора с лабиринтным зубчатым профилем. Эти знания учитываются при каждом проектировании и оптимизации процессов. Подробнее о нашей истории →
Выбор подходящего гомогенизатора
Особая задача состоит в том, чтобы без комков смешать несмешивающиеся жидкости, при необходимости вместе с твёрдыми веществами. Высокая энергия сдвига помогает прежде всего тогда, когда требуются мельчайшие капли эмульсии. В зависимости от требований целесообразно следующее оснащение:
- Всасывание различных фаз непосредственно в зону зубчатых профилей, например по методу Hot-Cold
- Разбавление эфирсульфата в проточном режиме
- Введение порошков
- Дозированная одновременная подача нескольких жидких фаз
Процесс и желаемая степень автоматизации определяют выбор и исполнение системы гомогенизации. Мы подбираем для Вас оптимальный вариант, в том числе для нестандартных решений. Кроме того, мы консультируем Вас по гомогенизирующим смесителям б/у.
При взвешивании и дозировании жидкого сырья наша инновационная дозирующая станция экономит много усилий.
Другие процессы
Часто задаваемые вопросы о гомогенизации
Какова цель гомогенизации?
Придать смеси максимально однородную структуру — в том числе при компонентах, не растворяющихся друг в друге. В фармацевтике это гарантирует, что любая часть дозы лекарственного средства содержит одинаковую долю действующего вещества.
Что влияет на размер капель?
Энергия сдвига, или скорость сдвига, подходящий эмульгатор, время пребывания капель в зоне зубчатых профилей и подходящие стабилизаторы, такие как загустители и гелеобразователи.
Что мешает равномерному образованию капель?
Прежде всего кавитация в зоне сдвига зубчатого профиля ротор/статор и слишком короткое время пребывания в зубчатом профиле. Недостаточно стабилизированные капли, кроме того, склонны к коалесценции.
Какое специальное оснащение целесообразно для гомогенизатора?
В зависимости от требований, например, всасывание различных фаз непосредственно в зону зубчатых профилей (Hot-Cold), разбавление эфирсульфата в проточном режиме, введение порошков или одновременная дозированная подача нескольких жидких фаз.