Technologie

Bubbel generatoren

Filters

Probiotica

Waterstof en gezondheid

Het zeta-potentiaal belangrijke spul voor nano-bubbels

In Technologie by Erik van Berkum : donderdag, 22 november 2018

Waarom is de zeta-potentiaal belangrijk voor nano bubbels

De elektrische eigenschappen van gasbellen zijn belangrijk bij het bepalen van de interactie van nano bubbels als en wanneer ze samenvloeien en hoe ze interageren met andere materialen zoals vaste deeltjes of oliedruppeltjes. Kennis hierover helpt bij de ontwikkeling van toepassingen in bijvoorbeeld eiwitafschuimers, schuimopdrijving, voedselverwerking, wassen oppervlakken en zuivering.

Elektrische dubbele laag rond ultrafijne bubbel

Wanneer een bubbel in een vloeistof hangt, wordt deze omgeven door tegengesteld geladen ionen. De omgeving van de nano bubbel bestaat uit twee delen. Een binnenste, nabije regio genaamd de Stern-laag waar de ionen sterk gebonden zijn en een buitenste diffuse regio waar de ionen minder stevig vastzitten. Het buitenste gebied is als een wolk die bij elkaar wordt gehouden door elektrostatische krachten; het bestaat uit verschillende ionen met tegengestelde polariteiten. Het hele systeem vormt een elektrische dubbellaag. De ontwikkeling van een netto lading aan het vloeibare oppervlak van het bubbeldeeltje beïnvloedt de distributie van ionen in het naburige interfacegebied. Dit resulteert in een verhoogde concentratie van tegenionen dicht bij het oppervlak. Wanneer de nano bubbel door de vloeistof beweegt, bewegen ionen binnen de grens met de bel mee. Alle ionen buiten de grens bewegen niet mee met de bubbel. De grens noemen we de hydrodynamische schuifkracht of het glijdende vlak. Het potentiaal op dit oppervlak wordt het zetapotentiaal genoemd.

Hoog en laag zeta potentiaal

Het Zeta-potentiaal kan worden gemeten in mV. Het Zeta- potentiaal meet de omvang van de afstoting of aantrekkingskracht van de elektrostatische lading tussen deeltjes, bubbels of druppels. Zeta-potentiaal is een van de fundamentele parameters om de stabiliteit te beïnvloeden. Het Zeta- potentiaal geeft gedetailleerd inzicht in de oorzaken van dispersie, aggregatie of flocculatie en kan worden toegepast om de formulering van dispersies, emulsies en suspensies te verbeteren.

H + en OH-ionen

Hogere zetapotentiaal betekent stabiliteit van nano bubbels in suspensie als gevolg van afstoting tussen de bubbels. Een lager zetapotentiaal leidt tot coagulatie en is minder stabiel. Een lager zeta-potentiaal betekent een waarde die dichter bij nul ligt. De zeta-potentiaal is positief of negatief en een hoog zeta-potentiaal kan een hoog positief of hoog negatief getal zijn om stabiel te zijn. De lading van de oplossing hangt af van positieve ionen H+ of meer negatieve ionen OH-. Studies hebben aangetoond dat bubbels in gedestilleerd water negatief geladen zijn. Gemiddeld heeft een bubbel in gedestilleerd water een zetapotentiaal van -35 mV bij een pH van 5,8 bij het meten van verschillende belgroottes is er geen verband tussen de grootte van de zetapotentiaal en de bubbeldiameter.

Als H+ en OH- ionen in het spel zijn, is de pH ook aanwezig en een belangrijke factor, dus doe dit bij het meten van de zetapotentiaal altijd in combinatie met de pH. Als de zetapotentiaal negatief is, wordt de gas-water interface negatief geladen met OH-ionen. Het water heeft een overmaat aan OH-ionen in vergelijking met H+ -ionen. De negatieve waarde van de zeta-potentiaal onder een breed pH-bereik suggereert dat OH- effectiever aan het grensvlak wordt geadsorbeerd dan H+. Soms is de zetapotentiaal positief, dit gebeurt d.w.z. onder sterkere zure omstandigheden, d.w.z. wanneer CO2-gas wordt opgelost.

Onderzoekers verklaarden de adsorptie van OH- op het grensvlak door het verschil in hydratatie-energie tussen H+ en OH- of door de oriëntatie van waterdipolen op het grensvlak met waterstofatomen die naar de waterfase wijzen en zuurstofatomen naar de gasfase, waardoor een aantrekkingskracht ontstaat anionen voor de tussenfase.

De elektrische lading van de gas-waterinterface is gerelateerd aan het waterstofbindende netwerk van water. De elektrische lading van de interface in de waterige oplossing wordt veroorzaakt door een grotere overmaat aan H+ en OH- aan de interface dan in de bulk. Deze ionen zijn de essentiële elementen van het waterstofbindingsnetwerk en daarom moet de structurele informatie van de gas-waterinterface een groter aantal van deze ionen aan de interface bevatten dan in de bulkwaterfase. Aangezien de negatieve waarde van de zetapotentiaal voor bubbels in een breed pH-bereik suggereert dat OH- effectiever is dan H+ om de microscopische structuur van het gas-water-grensvlak te beïnvloeden.

Alcohol heeft een negatieve invloed op ultrafijne bubbels

Alcohol zowel methanol, ethanol als hogere alcoholen hebben een negatief effect op het zeta-potentiaal door de negatieve waarde te verlagen. De alcoholen hebben de neiging om de gas-water interface te absorberen en het toevoegen van een kleine hoeveelheid alcohol verstoorde het waterstofbindingsnetwerk aan de interface aanzienlijk.

Voor de stabiliteit van bubbels bleek uit wat ouder onderzoek dat luchtbellen 4 dagen stabiel waren in oplossing, terwijl CO2-bellen slechts 1 of 2 uur aanhielden. Meer recente studies hebben aangetoond dat ultrafijne bubbels in een laboratorium onder perfecte omstandigheden 4 tot 6 maanden stabiel zijn.

Colloïden Stabiel en onstabiel

Mensen vragen zich vaak af of ultrafijne bubbels zich gelijkmatig door het water verspreiden of dat ze in een bepaald deel van het water zijn geclusterd. Bubbels gedragen zich hetzelfde als deeltjes in een colloïd. Een colloïd is een oplossing met deeltjes met een diameter tussen 1 en 1000 nanometer en kan nog steeds gelijkmatig over de oplossing verdeeld blijven. Deze worden ook wel colloïdale dispersies genoemd omdat de stoffen verspreid blijven en niet op de bodem van de container terechtkomen. Elk colloïdaal deeltje dat in de oplossing is gedispergeerd, wordt elektrisch geladen vanwege hun ionische kenmerken en bipolaire eigenschappen.

Zeta-potentiaal in de praktijk en toepassingen

Tuinbouw en landbouw

Een hoog zetapotentiaal betekent een stabiele oplossing voor plantenwortels, dit is positief omdat ze gemakkelijker voedingsstoffen kunnen opnemen door een grotere kans op opname. Een voedingsoplossing voor planten met een laag zetapotentiaal laat geclusterde voedingsstoffen zien die minder toegankelijk zijn voor plantenwortels.

Sanering van meren en vijvers

Probiotische bacteriën zijn een belangrijk onderdeel voor het reinigen van afvalwater, het reinigen van meren en vijvers en het reinigen van septic tanks. De probiotische bacteriën zijn aëroob, ze hebben zuurstof nodig als energiebron en hoe meer zuurstof hoe beter. Een probiotische bacterie heeft een afmeting tussen 200 nm en 10.000 nm vergeleken met een gemiddelde acniti nano-bubbel tussen 85 en 120 nm. De probiotische bacteriën verzamelen voedingsstoffen uit de omgeving door diffusie. Een hoge zuurstofconcentratie in het water met een hoog zetapotentiaal helpt deze positieve bacteriën te gedijen. Met een hoog zetapotentiaal worden de voedingsstoffen voor de probiotische bacteriën goed verspreid door de oplossing en zijn ze gemakkelijk toegankelijk. Wanneer de wateroplossing een lage zeta heeft, worden potentiële voedingsstoffen minder toegankelijk geclusterd en duurt het langer voordat de probiotische bacteriën het waterlichaam opruimen.

Waterbehandeling

In het waterbehandelingssysteem geeft monitoring van het Zeta-potentiaal een indicatie voor de hoeveelheid chemicaliën of ultrafijne bubbels die moeten worden gedoseerd.

Biofilm en bio-fouling

De toename van de zetapotentiaal van buizen en pijpen elimineert biofilm en biofouling van membranen en verlengt de levensduur van het filter.

Slib

Stabiliseer klei en andere deeltjes in water, waardoor de neiging tot aggregatie wordt verminderd, zodat ze niet als zacht slib bezinken.

Vrije radicalen

Wanneer nano bubbels bij hoge concentraties worden gecomprimeerd, zal de zetapotentiaal tijdens compressie toenemen en neemt de ionenconcentratie rond de bubbels toe. Na enkele minuten compressie worden er zoveel toegangsionen gevormd dat er vrije radicalen ontstaan.

zetapotentiaal | nanobubbels | ultrafijn bubbels |

Jonge planten kweken met turbiti nanobubbels voor betere resultaten

Acniti-partner Foreport in Taiwan voerde een teeltproef voor jonge groenteplanten uit, waarbij werd geïrrigeerd met zuurstof nanobubbels. Het irrigatiewater met nanobubbels had een DO van 20 ppm versus het reguliere irrigatiewater met 6,8 ppm. Na 6 weken resultaten werd geconcludeerd dat het gewas behandeld met nanobubbels 25-30% zwaarder was. Het geïrrigeerde nanobubbles-gewas had ook een beter ontwikkeld wortelstelsel, wat zal leiden tot minder wortelziekten en betere overlevingskansen tijdens hete zomers.

Getuigenis Japanse bloemenkweker nano bubbels

In Aichi Japan worden 3 bloementelers geïnterviewd over het gebruik van de acniti nano bubbelgenerator. De getuigenissen zijn opgenomen in de zomer van 2019.

Video Ultrafijne bubbels-sensor ALT hardware-uitleg

De installatie en configuratie van de ALT nano-bubbelsensor is eenvoudig. Het filmpje geeft een overzicht van knoppen en aansluitingen. (Video is alleen in het Engels).

Video nano bubble sensor ALT software demonstratie

De bediening en configuratie van de ALT nano bubble sensor is eenvoudig. Het filmpje geeft een overzicht van instellingen en bediening.

Hoe fijne bubbels te meten?

Nano bubbels kunnen worden gemeten met dezelfde technologie als voor het meten van kleine deeltjes. U kunt bubbels meten per camera (pixelgrootte tellen) of laser (black-outtijd tellen), ook als een eenvoudige methode om de nummerindex te kennen, kunt u informatie over troebelheid raadplegen. Wanneer u UFB meet, is de meest gebruikelijke manier om Brownian Motion te analyseren.

hoge concentratie UFB selectie

Het selecteren van een nano-bubbels generator kan een lastige taak zijn wanneer u nog niet bekend bent met de techniek. In het volgende artikel lichten we de verschillen van de verschillende ultrafine bubbel machines toe dit kan u helpen bij het selecteren van de beste machine voor uw onderzoek, applicatie-ontwikkeling of ultrafijne bubbelproductie.

Kleine bubbels helpen bloementelers de hete zomer door

Anjerbloemtelers in Japan maken gebruik van nanobubbels-irrigatietechnologie tegen fusarium, verwelkende en stervende planten, om de stengelkwaliteit, bloemgrootte, scheutentelling, volume van stengels en groeisnelheid te verbeteren. In het groeiseizoen 2017/2018 voerde acniti paden uit, het testgebied had irrigatiewater met miljarden ultrafijne bubbels met een gemiddelde grootte van 110 nm en hoog DO-water met 30 mg / l.

zetapotentiaal nano bubbels

De elektrische eigenschappen van gasbellen zijn belangrijk bij het bepalen van de interactie van nano-bubbels als en wanneer ze samenvloeien en hoe ze omgaan met andere materialen zoals vaste deeltjes of oliedruppeltjes. Kennis hierover helpt bij de ontwikkeling van applicaties in bijvoorbeeld eiwitafschuimers, schuimfotatie, voedselverwerking, wasoppervlakken en zuivering.

Ultrafijn bubbles en het effect op zaadkieming

Nano-bubbels zijn nuttig bij het versnellen van het metabolisme van levende organismen, maar het mechanisme is nog niet goed begrepen. In een studie onderzochten ze de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) door Nano Bubbles en het effect op zaadkieming. De conclusie van de studie was dat zaden in nano-bubbelwater een hogere kiemkracht hadden dan die ondergedompeld waren in de verschillende andere conventioneel gebruikte oplossingen.

Labdemonstratie miniGaLF

De miniGaLF is het instap GaLF-model van ACNITI, ontworpen voor bedrijven, universiteiten, onderzoeksinstituten en individuen die willen leren over Ultrafine bubbeltechnologie. In deze blog wordt een korte film getoond van de aansluitingen en de bediening om ultrafijne bubbels (nano-bubbels) te creëren met een hoog DO-water gehalte.

Kweek aantrekkelijke sla zonder tipburn

Manoa sla is een slasoort die gevoelig is voor tipburn. Tipburn is het drogen en sterven van bladweefsel langs de randen van het blad. Tijdens een test bij een kweker in Hawaii werd aangetoond dat door het verhogen van de opgeloste zuurstof niveaus en het toevoegen van ultrafijne bubbels, reductie van tipburn en kwaliteitsverbeteringen zijn gerealiseerd.

Wat is de naam: ultrafijne bubbels of nanobubbles?

Geïnteresseerd om te weten waarom nanobubbles officieel ultrafijne bubbels heten? In dit artikel worden de redenen uitgelegd waarom het technisch comité van ISO heeft besloten om de officiële naam ultrafijne bubbels te gebruiken in plaats van nanobubbels.

Betalingen

acniti accepteert bank betalingen, TransferWise, PayPal en de belangrijkste credit cards: Visa, MasterCard, American Express, Discover, JCB, Diner's Club en EnRoute.

Beter wassen met een bubbel boost

Ultrafijne bubbels maken het mogelijk om de hoeveelheid wasmiddel te verminderen, dit heeft een positief effect door minder vervuiling. Wasgoed zonder wasmiddel te wassen, komt het milieu ten goede. De bubbels verlagen de oppervlaktespanning van water, de grote hoeveelheid zuurstofmoleculen in bubbles geeft het water een negatieve lading.

Wat zijn bubbels

Bubbels zijn gasgevulde holtes in water. Het contactgebied tussen bubbels in water gevuld met kleine bubbels is veel groter dan water gevuld met grotere bubbels. De gasdruk in een kleine bubbel is hoger dan in een grote bubbel, daarom is ook de oppervlaktespanning van een kleine bubbel hoger.

Zelfreinigd inlaat filter uitgelegd

Zelfreinigende filters voorkomen dat pompen blokkeren en maken hierdoor beluchting efficiënter. Deze zelfreinigende filters zijn ook uitstekend geschikt voor ontwatering van tanks, en vervuild water. In deze video wordt de innerlijke werking van dit slimme waterfilter uitgelegd.

Zelfreinigend filter demo

Video: Zelfreinigende inlaatfilter uitgelegd

Ultrafijn bubbels produceren

Er zijn verschillende technologieën om nano bubbels te genereren. Dit artikel geeft een overzicht van de meest gebruikte technieken, zoals drukoplossing, statische mixers en rotatiestroming.

Contact

Acniti contact pagina, voor alle vragen, offertens en meer informatie over de producten.

ISO fijn bubbels

Grote dingen gebeuren als de wereld het ermee eens is, fijn bubbels zijn een innovatieve technologie, maar zonder de juiste normen voor de ontwikkeling van de industrie, zijn er obstakels. Vanaf 2013 is ISO begonnen met het opstellen van een internationale norm voor fijne bubbels die in de volksmond nano bubbels worden genoemd.

Lange afstand vis transport met fine bubbles

Een nieuwe innovatieve manier om vissen tijdens het slapen te vervoeren is bijna klaar om de markt op te gaan. Een combinatie van CO2 en ultrafijne bubbels maakt dit mogelijk.

Merk activa

acniti merk, imago, logo, lettertype, kleuren, brand assets, huisstijl.

Nano bubbels op camera

Nano bubbels filmpje, film gemaakt met Malvern NanoSight, op basis van deze film maakt de NanoSight telling van hoeveel bubbels erin het water zitten.

De miniGaLF-Plus opstelling bouwen

De miniGALF is het GaLF-instapmodel van IDEC dat is ontworpen voor eerste ervaringen met nano bubbeltechnologie. De miniGaLF-Plus maakt een hogere concentratie ultrafijne bubbels mogelijk door hetzelfde water meerdere malen door de miniGaLF te laten paseren.