Einsatz von Ultraschallbädern im Labor

Ultraschallbäder werden im Labor sowohl für die Reinigung als auch für die Probenvorbereitung durch Homogenisieren oder Entgasen zur nachfolgenden Analyse eingesetzt. Auf dieser Seite finden sie einige Beispiele, welche die Bedeutung des Einsatzes von Ultraschallbädern in der industriellen Qualitätssicherung unterstreichen.

 

Qualitätsüberprüfung von Lebensmitteln

Die Ermittlung der Schadstoffbelastung, wie zum Beispiel durch Pflanzenschutzmittel-Rückstände, spielt in der Lebensmittel-Technologie eine wichtige Rolle. Die Lebensmittelproben müssen für die Untersuchung zunächst vollständig homogenisiert werden. Dazu werden die mechanisch vorzerkleinerten Proben in Laborgefäßen mit einem geeigneten Lösemittel versetzt und anschließend im Ultraschallbad behandelt, um innerhalb kürzester Zeit eine hochgradig (aufgeschlossene) homogene Suspension zu erhalten.

Aus der so aufbereiteten Suspension können auch sehr geringe Mengen an Schadstoffen zuverlässig qualitativ und quantitativ bestimmt werden.

 

Getränkeindustrie

Der Anteil der angegebenen Inhaltsstoffe wird in der Getränkeindustrie in repräsentativen Getränkeproben regelmäßig kontrolliert. Durch die stark entgasende Wirkung von Ultraschall kann die in der Probe enthaltene Kohlensäure, zum Beispiel aus Bierproben, schnell und vollständig entfernt werden. Erst nach der Entgasung liefern nachfolgende Analysen zur Bestimmung von Alkoholgehalt, Stammwürze, Dichte und Gärungsgrad reproduzierbare Ergebnisse.

 

Herstellung von Beton

Die regelmäßige Ermittlung des Frost-Tausalz-Widerstandes ist bei der Beton-Herstellung eine entscheidende Qualitätskenngröße zur Beurteilung der Eignung von Zuschlagstoffen. Insbesondere bei neu erschlossenen Vorkommen wird diese Erstprüfung an Beton empfohlen. Für die Analysewird die Betonprobe zunächst einem mehrstündigen Frost-Tausalz-Wechsel unterzogen. Zum anschließenden Entfernen der losen Abwitterung wird die Betonprobe in einem mit einer Prüflösung befüllten Ultraschallbad zwei Minuten beschallt. Anschließend werden die Abwitterungen aus der Lösung herausgefiltert und ihre Masse bestimmt. Die abgewitterte Masse ist ein Maß für den Frost-Tausalz-Widerstand des Betons.

 

HPLC (High Performance Liquid Chromatography oder Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatografie)
Bei der HPLC müssen die Lösemittel (Eluenten) vor dem Gebrauch völlig entgast werden, da die gelöste Luft durch Blasenbildung bei der Analyse Probleme verursacht. Auch gelöste Sauerstoffanteile stören bei der Detektion sauerstoffempfindlicher Substanzen und darüber hinaus bestimmte Wirkphasen, z.B. Aminophasen. Ein weit verbreitetes Verfahren zur Entgasung der Lösemittel bei der HPLC ist das Beschallen im Ultraschallbad. Es stellt daher eine gute Alternative zur teuren Heliumentgasung dar. Die damit erzielte  Gasfreiheit ist so gut, dass das HPLC-Lösemittel anschließendd noch mehrere Tage verwendbar ist.

Eine weitere Anwendung der Ultraschallbäder in der HPLC stellt das „Packen“ von Trennsäulen dar. Während des Nass-Packens – für Materialien mit einem Teilchendurchmesser kleiner 20 µm - muss die Suspension stabil bleiben und es darf außerdem keine Absetzung oder Agglomeration der Teilchen stattfindenDer Feststoffanteil (Packungsmaterial) wird dazu vorher in einem Lösemittel suspendiert und entgast. Dies geschieht ebenfalls im Ultraschallbad. Die dabei entstehende milchig-dickflüssige Suspension (Slurry) wird anschließend in die Trennsäule gepackt. Ein Ergebnis sind dann reproduzierbare Trenngüter bei der HPLC.

Laborkolbenhalter: Zugfedern ZF 10 / ZF 28 als Fixierhilfe

Um eine reibungslose Probenvorbereitung durchzuführen, müssen entsprechende Voraussetzungen für die Laborarbeit geschaffen sein. Proben sollen schnell und zuverlässig für die nachfolgende Analyse in Laborgefäßen unterschiedlichster Form und Größe homogenisiert, extrahiert oder entgast werden. Das Befestigen stellt dabei oft eine besondere Herausforderung dar. Aus diesem Grund hat BANDELIN das Sortiment durch neues Zubehör erweitert: praktische Zugfedern zum Fixieren von Laborkolben in Einhängekörben für Ultraschallbäder. Ohne Aufwand und zusätzliches Werkzeug können die Zugfedern passgenau eingesetzt werden, so dass die Probenvorbereitung problemlos stattfinden kann. Ergänzend zu den bisher bekannten Aufnahmeklammern EK bietet BANDELIN jetzt eine Alternative für die Korbgrößen K 10 und K 28 an:

ZF 10 für Korb K 10 – 5 Zugfedern à 155 mm und 3 Zugfedern à 215 mm
ZF 28 für Korb K 28 – 9 Zugfedern à 215 mm und 4 Zugfedern à 420 mm

Die Zugfedern sind in drei verschiedenen Längen erhältlich und können als Längs- und Querteiler schnell und unkompliziert mittels kleiner Häkchen an jeder Position des Korbrandes montiert werden. Der Anwender kann damit die Fächergröße individuell je nach Kolbenform und –größe (10 – 250 ml) bestimmen und benötigt kein weiteres Hilfsmittel. Die Standsicherheit der Kolben ist auf diese Weise garantiert. In Sekundenschnelle kann die Unterteilungsgröße im Handumdrehen verändert werden. Für die geeignete Ankopplung an die Kontaktflüssigkeit und damit verlustfreie Ultraschallübertragung in die zu beschallende Probe ist gesorgt.

Um den 2/3-Füllstand im Ultraschallbad SONOREX weiterhin zu gewährleisten und ein Überfluten der Laborkolben zu vermeiden, empfehlen wir die Griffverstellung GV 10.

Die wichtigsten Informationen zu Zugfedern ZF 10/ZF 28 sind auch in einem Werbeflyer und in einer Pressemitteilung zusammengefasst: 

Werbeflyer ZF 10/ZF 28 PDF download
Pressemappe ZF 10/ZF 28 PDF download