Descrição

Sonicador de sonda Sonics Vibra-Cell VCX 750 Marca: Sonics & Materials Inc

• Volume de processamento do Equipamento: 250 µl até 1 L
• Voltagem: 110 V
• Amplitude de até 40%
• Potência líquida na saída: 750 w, com frequência de 20 kHz
• Dimensões (mm)
  • Largura: 190
  • Profundidade: 340
  • Altura: 235
• Peso: 8 kg

Técnica

Sonicadores e ultra-sonicadores trabalham com a energia sonora acima da faixa que humanos são capazes de escutar, o ultra-som. Com a aplicação de altas frequências de som (acima de 20kHz), estes equipamentos possuem a capacidade de agitar moléculas e partículas presentes em amostras.

Um sonicador ou ultra-sonicador é composto por:

1. Garra e suporte;
2. Sonicador com a ponteira;
3. Suporte para tubos;
4. Amostra;
5. Ajuste de altura;
6. Caixa de controle do sonicador

A sonicação vem da energia mecânica vibratória gerada no conversor do equipamento. A sonda amplia as vibrações, gerando pressões frequentes sobre o líquido, causando a formação de bolhas microscópicas que se expandem com a pressão negativa (Figura 2). O processo de cavitação, que é a liberação de energia no momento das implosões, gera ondas de choque das bolhas geradas em forma de força de cisalhamento na ponta da sonda e o fenômeno de cavitação ocorre em sequência.

A frequência vibracional tem uma grande importância na cavitação. Em frequências de vibração baixa, as bolhas geradas têm mais tempo para atingir seu pico, resultando em mais energia proveniente da implosão e num ciclo de rarefação mais alto; já em altas frequências há menos tempo para o crescimento das bolhas, assim em uma onda de choque e ciclo de rarefação menor. Outros fatores podem também afetar a cavitação, como temperatura e viscosidade.

O princípio do funcionamento da sonicação, cavitação, ocorre devido a oscilação entre altas e baixas pressões durante o processo de propagação das ondas de som (Figura 3). Assim, durante a fase de baixa pressão, em que ocorre a rarefação, as ondas de ultrassom criam micro-bolhas de vácuo no líquido. Quando estas bolhas de vácuo atingem um volume em que não conseguem mais absorver energia, elas colapsam violentamente durante a fase de alta pressão. A implosão das bolhas geram altas pressões (2000 atm) e temperaturas (5000K) localmente, além de alcançarem uma velocidade acima de 280 m/s, fazendo com que as partículas presentes na amostra sejam dispersadas.

Aplicação

A sonicação e a ultrasonicação têm aplicações em diversas áreas, tais como laboratórios acadêmicos, forenses e clínicos, devido a sua propriedade de romper membranas celulares, fragmentar moléculas de DNA, homogeneizar líquidos imiscíveis, acelerar reações enzimáticas e químicas e eliminar bolhas de ar presentes em líquidos por meio do uso do vácuo.

O equipamento também pode ser usado para a dispersão de partículas sólidas e semi-sólidas em um meios líquidos, acelerar reações e processos de microencapsulamento. Além disso, pode ser usada para a produção de emulsões, redução de tamanho de partículas e remoção de bolhas nas paredes de recipientes.

Autores

• Aline Savicki
• Bernardo Mauad Régnier
• Gabriela Pereira Parchen
• Priscila Gritten Sieben

Revisão e modificações Rilton Alves de Freitas

Termo de responsabilidade para o uso dos equipamentos do laboratório

Referências

BioVera – Equipamentos de Laboratório e Assistência Técnica. Disponível em: https://www.biovera.com.br/ Acesso em jul.2020

Hielscher – Ultrasound Technology. Disponível em: https://www.hielscher.com/lab.htm?gclid=Cj0KCQjw-af6BRC5ARIsAALPIlUdZOEe4r81vD1IzsDcAG7xNbCVtB47oTFfvI6GLt2Qmb3UJc28Wv4aAo80EALw_wcB Acesso em jul.2020.

P. Rajasekhar, L. Fan, T. Nguyen, F.A. Roddick, A review of the use of sonication to control cyanobacterial blooms, Water Res. 46 (2012) 4319–4329.

Processador ultrassônico / sonicador de ponteira. Disponivel em <https://www.biovera.com.br/noticias/saiba-tudo-sobre-processador-ultrassonico-sonicador-de-ponteira-sonicador/ >. Acesso em jul.2020.

Sonication of Biosolids – SONOTRONIC. Disponível em: https://sonotronic.de/technologies/ultrasonic/sonication-of-bio-solids#:~:text=The%20sonication%20of%20biosolids%20is,for%20disinfection%20of%20different%20liquids. Acesso em jul.2020.