• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur fungerar Sonication?

    Sonication använder ljudvågor för att agitera partiklar i en lösning. Den omvandlar en elektrisk signal till en fysisk vibration för att bryta ämnen från varandra. Dessa störningar kan blanda lösningar, påskynda upplösningen av ett fast ämne till en vätska, såsom socker i vatten, och ta bort upplöst gas från vätskor. Vid DNA-tester bryter sonikering molekyler och spricker celler och frisätter proteiner för testning. Ljudvågor

    Ljud är en våg av växlande högt och lågt tryck. Frekvensen för en ljudvåg är hur ofta partiklarna i ett ämne vibrerar när ljudvågen passerar genom den. Sonication använder vanligtvis ultraljudvågor med frekvenser på 20 kHz (20 000 cykler per sekund) eller högre. Dessa frekvenser är högre än vad du kan höra, men öronskydd rekommenderas fortfarande under ljudbehandling eftersom processen skapar ett högt skrikljud. Ju större frekvens, desto starkare agitation av partiklar.
    Sonicator-delar

    En sonicator är en kraftfull bit laboratorieutrustning med en ultraljuds-elektrisk generator som skapar en signal för att driva en givare. Givaren konverterar den elektriska signalen med hjälp av piezoelektriska kristaller - kristaller som svarar direkt på elektricitet genom att skapa en mekanisk vibration. Sonikatorn bevarar och förstärker vibrationen tills den passerar till sonden. Sonden rör sig i tid med vibrationen för att överföra den till lösningen och rör sig snabbt upp och ner. Sonicator-operatören kan styra amplituden baserat på lösningens egenskaper. En liten sondspets ger en mer intensiv reaktion än en stor sondspets, men en stor spets når mer av lösningen.

    Inte alla sonikatorer har sonder. Vissa sonikatorer producerar ljudvågor i prover i ett ultraljudsvattenbad.
    Sonication Process

    Under sonikering bildar cykler med tryck tusentals mikroskopiska vakuumbubblor i lösningen. Bubblorna kollapsar i lösningen i en process som kallas kavitation. Detta orsakar kraftfulla vibrationsvågor som frigör en enorm energikraft i kaviteringsfältet, vilket stör molekylära interaktioner såsom interaktion mellan vattenmolekyler, separerar partiklar och underlättar blandning. I vibrationer med upplöst gas samlas till exempel gasbubblorna och lämnar lättare lösningen.

    Energin från ljudvågor skapar friktion i lösningen, vilket skapar värme. För att hindra ett prov från att värmas upp och förnedras, håll det på is före, under och efter sonikering.

    Om celler och proteiner är för bräckliga för att motstå sonikering är ett mildare alternativ enzymsmältning eller slipning med sand.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com