實驗室“溶解君”USS-1：500mL~1L 小批量，超聲+攪拌一步到位

發布日期：2026-09-21      瀏覽次數：8

USS-1「溶解君」是一款面向實驗室小批量樣品處理（500mL~1L）的超聲波磁力攪拌器，核心價值在于將 40kHz 超聲波空化效應與磁力攪拌的物理混合能力集成于一臺臺式設備。 它主要解決三類傳統攪拌器難以應對的問題：必須加熱才能溶解的熱敏物質、容易團聚的粉體/漿料、以及需要同時進行混合與分散/脫氣的樣品處理。需要特別留意的是，該設備電源為 AC100V，國內使用必須配備變壓器。

一、產品定位：它到底是給誰用的？

從規格來看，USS-1 的定位非常明確：實驗室小試級別的復合攪拌設備。處理容量鎖定在 500mL 至 1L 燒杯范圍內，超聲波槽尺寸為 φ120×30mm，整機外形僅 200×230×100mm。這個尺寸意味著它不會占用通風櫥或實驗臺的過多空間，適合放置在常規操作位旁邊。

制造商日本精機製作所給它的愛稱是“ヨウカイくん"（溶解君），直接點明了核心應用場景——溶解。但從列出的用途來看，它的能力邊界遠不止“溶解"一項。

二、核心原理：為什么“超聲+攪拌"不等于“分別用超聲和攪拌"

這是理解 USS-1 價值的關鍵。

傳統磁力攪拌依靠旋轉磁場驅動攪拌子，產生的是宏觀層面的流體剪切力。對于易溶物質或低粘度液體，這已經足夠。但面對難溶顆粒的團聚體，流體剪切力只能作用于團聚體的表面，無法深入內部將其打散。

超聲波空化效應提供了另一種力量：液體中的微小氣泡在聲場作用下不斷形成、生長，然后劇烈崩潰，瞬間釋放出局部高溫高壓和高速微射流。這種力量能夠穿透顆粒團聚體的間隙，從內部瓦解結構。

USS-1 的設計邏輯是讓兩者同時作用于同一容器。攪拌子維持整體流體的循環和懸浮狀態，超聲波則在微觀層面持續“爆破"團聚結構。將其描述為“相乗効果"——協同效應，即單獨使用任一手段難以完成的工作，組合后變得可行。文獻中對此架構有明確描述：超聲波振子固定于容器底部，磁力旋轉板置于其下方，兩者互不干擾地同時工作，液體在攪拌中被超聲輻照，實現“邊攪拌邊空化"。

三、關鍵規格與參數解讀

參數項	數據	解讀
超聲波頻率	40kHz	實驗室常用頻段，空化效應與穿透力的平衡點
超聲波輸出	35W~50W（渠道標注不一）	小功率設計，適合溫和處理，不易對樣品造成過度破壞
脈沖模式	0~99sec 可調	對溫度敏感或易起泡體系尤為重要，間歇超聲可控制熱積累
超聲波定時	0~99min 或連續	長時處理與短時脈沖均可覆蓋
攪拌轉速	約 0~1400rpm（部分標注 420~1480rpm）	覆蓋常規攪拌需求，粘稠樣品需注意攪拌子能否正常旋轉
超聲波槽材質	SUS304 不銹鋼	耐腐蝕，便于清潔
電源	AC100V 2A	國內使用必須配變壓器

需要說明的是，不同銷售渠道標注的超聲波輸出功率存在 35W 與 50W 的差異。這可能是產品批次或標注口徑不同所致，選型時以實際供應商確認的參數為準。

四、列出的核心用途（逐項分析）

用途列表在多個來源中高度一致，以下逐項說明其實際含義：

① 常溫溶解難溶物質。 某些藥品或化學品在常規攪拌下需要加熱才能溶解。USS-1 利用超聲空化在室溫下實現溶解，避免熱敏成分因加熱而降解。這是“溶解君"名稱的由來，也是其具差異化的應用。

② 縮短攪拌時間。 超聲波能量加速了溶質向溶劑的擴散過程，尤其對粉末狀或顆粒狀樣品效果明顯。

③ 溶液脫氣。 攪拌過程中液體容易夾帶氣泡，超聲波有助于加速氣泡上浮逸出。制備需要精確體積或對氣泡敏感的樣品時，這一功能實用。

④ 凝集物的分散。 明確列出鉆石漿料、研磨材料、磨粒、顏料、油墨等對象。這些體系的共同特點是顆粒容易團聚，常規攪拌難以打開。超聲空化提供的微射流是解團聚的有效手段。

⑤ 均一混合、乳化、反應促進。 這是通用性描述，涵蓋常規的液-液混合、乳化制備以及需要加強傳質的反應體系。

⑥ 植物原生質體的單離。 這是列表中相對特殊的生物應用。超聲波在適當功率下產生的機械應力可輔助細胞壁的溫和分離，但功率控制需謹慎，過強會破壞細胞。

五、操作流程簡述

根據操作說明，USS-1 的使用流程如下：

1. 將盛有樣品的燒杯放入超聲波槽內；

2. 在槽壁與燒杯之間的間隙注入水作為超聲波傳導介質；

3. 安裝燒杯固定環（500mL 或 1L 規格，隨機附帶）；

4. 將攪拌子放入燒杯，加入樣品；

5. 開啟電源，調節攪拌速度旋鈕，磁力攪拌啟動；

6. 設置脈沖時間與超聲波總定時；

7. 按下超聲波啟動按鈕，開始超聲處理；

8. 需要停止時按下超聲波停止按鈕。

關鍵操作要點：水作為超聲波傳導介質不可少，槽內水位需覆蓋燒杯底部適當高度。燒杯與槽底的貼合程度會影響超聲波傳遞效率，過厚的玻璃或不平整的杯底可能削弱效果。

六、選型建議與注意事項

適合的場景：如果你經常面對 500mL~1L 規模的難溶樣品、易團聚粉體漿料、或需要在不加熱條件下促進溶解/分散，USS-1 是一個針對性明確的工具。它的優勢在于“一臺設備完成兩步操作"，節省了分別配置超聲波清洗機和磁力攪拌器的時間與空間。

需要謹慎的場景：處理量超過 1L 的樣品、需要精確控溫的實驗、或者對超聲波敏感（容易被空化破壞）的生物樣品。USS-1 不配備主動溫控系統，長時間連續超聲可能導致樣品升溫，脈沖模式只能緩解而非消除這一問題。

最關鍵的注意事項：電源為 AC100V。國內標準市電為 220V，直接接入會損壞設備。必須配備 220V 轉 100V 的變壓器，變壓器功率需滿足設備 2A 的要求。這是所有日標儀器在國內使用的通用前提，但在選型時容易被忽略。