Мета гомогенізації – якомога рівномірніша структура суміші. Часто під цим також розуміють рівномірне змішування компонентів, які не розчиняються один в одному. У фармацевтиці гомогенізація гарантує, що будь-яка кількість лікарського засобу містить однакову частку всіх речовин. Особливо це важливо для таких компонентів: діючі речовини.
Періодичний і поточний режими
Періодичний процес (batch)
Щоб ефективно гомогенізувати тверді речовини, зазвичай одночасно виконують перемішування та змішування. Так досягається ефективне змішування твердих речовин з рідинами.
Поточний процес (inline)
Спеціальні дозувальні клапани з’єднують фази у визначених точках і попередньо змочують їх перед гомогенізацією.
Рідини, що не змішуються, важче змішати через різницю густини. Тому гомогенізація має зменшити розмір крапель рідини.
Застосування
Відомий приклад – молоко. Тут гомогенізатор високого тиску подрібнює жирові кульки до однакового розміру, завдяки чому вони рівномірно розподіляються й молоко не відстоюється вершками. Процес важливий також у косметиці та хімії, наприклад для таких продуктів:
Як руйнуються краплі під час гомогенізації
Щоб крапля зруйнувалася, напруження, що діють на неї, мають перевищити критичне значення. Крім того, час деформації має бути достатньо тривалим. Після цього емульгатори покривають нові поверхні крапель, і завдяки цьому не відбувається коалесценція. Спосіб підведення енергії в зоні диспергування визначає, які сили і з якою інтенсивністю діють на краплі. Погано стабілізовані краплі під час зіткнення знову зливаються, наприклад за відсутності емульгаторів.
Що впливає на розмір крапель
- Енергія зсуву (швидкість зсуву dv/ds)
- Відповідний емульгатор
- Час перебування в зоні зубчастого вінця
- Відповідні стабілізатори, як-от загусники або гелеутворювачі
Що заважає утворенню крапель
- Кавітація в зоні зсуву, тобто невизначені умови в зубчастих вінцях ротор-статор
- Занадто короткий час перебування в зубчастих вінцях
Ноу-хау винахідника в техніці гомогенізації
Гомогенізація для нас – сімейна справа: Ервін Зеефрід (Erwin Seefried), батько нашого засновника, із 1978 року зазначений як винахідник у патентах на гомогенізатори – від зубчастих вінців ротор-статор і систем скребків до диспергувального ротора з лабіринтовими зубцями. Ці знання ми застосовуємо в кожному проєкті та під час кожної оптимізації процесів. Більше про нашу історію →
Вибір відповідного гомогенізатора
Особливе завдання полягає в тому, щоб без утворення грудок змішати рідини, що не змішуються, можливо, разом із твердими речовинами. Висока енергія зсуву допомагає насамперед тоді, коли потрібні найдрібніші краплі емульсії. Залежно від вимог доцільне таке оснащення:
- Всмоктування різних фаз безпосередньо в зону зубчастих вінців, наприклад за методом hot-cold
- Розведення ефірсульфату в проточному режимі
- Введення порошків
- Одночасна дозована подача кількох рідких фаз
Процес і бажаний ступінь автоматизації визначають вибір і виконання системи гомогенізації. Ми розробимо для Вас оптимальний варіант, зокрема й для нестандартних рішень. Крім того, ми проконсультуємо Вас щодо такого обладнання: вживані гомогенізатори-змішувачі.
Під час зважування та дозування рідкої сировини наша інноваційна дозувальна станція заощаджує Вам багато зусиль.
Інші процеси
Поширені запитання про гомогенізацію
Яка мета гомогенізації?
Надати суміші якомога рівномірнішу структуру – навіть якщо компоненти не розчиняються один в одному. У фармацевтиці гомогенізація гарантує, що кожна частина лікарського засобу містить однакову частку діючої речовини.
Що впливає на розмір крапель?
Енергія зсуву або швидкість зсуву, відповідний емульгатор, час перебування крапель у зоні зубчастих вінців і відповідні стабілізатори, як-от загусники та гелеутворювачі.
Що заважає рівномірному утворенню крапель?
Насамперед кавітація в зоні зсуву зубчастих вінців ротор-статор і занадто короткий час перебування в зубчастих вінцях. Крім того, недостатньо стабілізовані краплі схильні до коалесценції.
Яке спеціальне оснащення гомогенізатора доцільне?
Залежно від вимог, напр., всмоктування різних фаз безпосередньо в зону зубчастих вінців (hot-cold), розведення ефірсульфату в проточному режимі, введення порошків або одночасна дозована подача кількох рідких фаз.