التبلور بالموجات فوق الصوتية وهطول الأمطار
تبلور سونو وهطول الأمطار سونو
تطبيق الموجات فوق الصوتية أثناء التبلور وهطول الأمطار له آثار إيجابية مختلفة على العملية.
الموجات فوق الصوتية السلطة يساعد على
- تشكل محاليل مفرطة التشبع? مفرطة التشبع
- بدء نواة سريعة
- السيطرة على معدل نمو الكريستال
- السيطرة على هطول الأمطار
- التحكم في الأشكال المتعددة
- تقليل الشوائب
- الحصول على توزيع موحد لحجم الكريستال
- الحصول على مورفولوجيا متساوية
- منع الترسب غير المرغوب فيه على الأسطح
- بدء التنوي الثانوي
- تحسين الفصل بين الصلب والسائل

سونياتور UIP2000hdT مع مفاعل دفعة لتبلور سونو
الفرق بين التبلور وهطول الأمطار
كل من التبلور والترسيب هي عمليات مدفوعة بالذوبان ، حيث تنشأ مرحلة صلبة ، سواء كانت بلورية أو راسبة ، من محلول تجاوز نقطة التشبع. يتوقف التمييز بين التبلور وهطول الأمطار على آلية التكوين وطبيعة المنتج النهائي.
في التبلور ، يحدث تطور منهجي وتدريجي للشبكة البلورية ، يتم تجميعها بشكل انتقائي من الجزيئات العضوية ، مما يؤدي في النهاية إلى مركب بلوري أو متعدد الأشكال نقي ومحدد جيدا. على العكس من ذلك ، يستلزم هطول الأمطار التوليد السريع للمراحل الصلبة من محلول مفرط التشبع ، مما يؤدي إلى تكوين مواد صلبة بلورية أو غير متبلورة. من المهم ملاحظة أن التمييز بين التبلور والترسيب يمكن أن يكون أمرا صعبا ، حيث تظهر العديد من المواد العضوية في البداية كمواد صلبة غير متبلورة وغير بلورية ، والتي تمر لاحقا بمرحلة انتقالية لتصبح بلورية حقا. في مثل هذه الحالات ، يصبح الترسيم بين النواة وتكوين مادة صلبة غير متبلورة أثناء هطول الأمطار معقدا.
تملي عمليات التبلور والترسيب خطوتين أساسيتين: التنوي ونمو البلورات. تبدأ النوى عندما تتراكم جزيئات المذاب في محلول مفرط التشبع ، وتشكل مجموعات أو نوى ، والتي تعمل بعد ذلك كأساس للنمو اللاحق للمراحل الصلبة.
المشاكل الشائعة مع عمليات التبلور والترسيب
عادة ما يكون التبلور والترسيب إما عمليات انتشار انتقائية جدا أو سريعة جدا وبالتالي يصعب التحكم فيها. والنتيجة هي أنه بشكل عام ، يحدث التنوي عشوائيا، بحيث لا يتم التحكم في جودة البلورات الناتجة (المرسبات). وفقا لذلك ، فإن البلورات الصادرة لها حجم بلوري غير مصمم ، ويتم توزيعها بشكل غير متساو وشكلها غير موحد. هذه البلورات المترسبة عشوائيا تسبب مشاكل الجودة نظرا لأن حجم البلورة وتوزيع البلورات والتشكل هي معايير جودة حاسمة للجسيمات المترسبة. التبلور غير المنضبط وهطول الأمطار يعني منتجا ضعيفا.
الحل: التبلور والترسيب تحت Sonication
يسمح التبلور بمساعدة الموجات فوق الصوتية (التبلور الصوتي) والترسيب (sonoprecipitation) بالتحكم الدقيق في ظروف العملية. يمكن أن تتأثر جميع المعلمات الهامة للتبلور بالموجات فوق الصوتية بدقة – مما يؤدي إلى التنوي والتبلور المتحكم فيه. تتميز ميزة البلورات المترسبة بالموجات فوق الصوتية بحجم أكثر اتساقا وأكثر مورفولوجيا مكعبة. تسمح الظروف الخاضعة للرقابة لبلورة سونو وهطول سونو بقابلية عالية للتكاثر وجودة بلورية مستمرة. جميع النتائج التي تحققت على نطاق صغير ، يمكن أن تكون خطية تماما. التبلور بالموجات فوق الصوتية وهطول الأمطار تمكن من إنتاج متطورة من الجسيمات النانوية البلورية – على حد سواء ، المختبر والنطاق الصناعي.
آثار التجويف بالموجات فوق الصوتية على التبلور وهطول الأمطار
عندما تقترن الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة بالسوائل ، فإن دورات الضغط العالي? الضغط المنخفض بالتناوب تخلق فقاعات أو فراغات في السائل. تنمو هذه الفقاعات على مدى عدة دورات حتى لا تتمكن من امتصاص المزيد من الطاقة بحيث تنهار بعنف خلال دورة الضغط العالي. تعرف ظاهرة مثل هذه الانفجارات الداخلية العنيفة للفقاعات باسم التجويف الصوتي وتتميز بالظروف القاسية المحلية مثل درجات الحرارة المرتفعة جدا ومعدلات التبريد العالية وفروق الضغط العالي وموجات الصدمة والنفاثات السائلة.
آثار التجويف بالموجات فوق الصوتية تعزيز التبلور وهطول الأمطار مما يوفر خلط متجانسة جدا من السلائف. الذوبان بالموجات فوق الصوتية هو طريقة جيدة للشرق لإنتاج محاليل مفرطة التشبع? مفرطة التشبع. يعمل الخلط المكثف وبالتالي نقل الكتلة المحسن على تحسين بذر النوى. تساعد الموجات فوق الصوتية في تكوين النوى. كلما زاد عدد النوى المزروعة ، كلما حدث نمو بلوري أدق وأسرع. نظرا لأنه يمكن التحكم في التجويف بالموجات فوق الصوتية بدقة شديدة ، فمن الممكن التحكم في عملية التبلور. يتم التغلب بسهولة على الحواجز الموجودة بشكل طبيعي للنواة بسبب قوى الموجات فوق الصوتية.
بالإضافة إلى ذلك ، يساعد صوتنة خلال ما يسمى النواة الثانوية منذ قوى القص بالموجات فوق الصوتية القوية كسر وتكتل بلورات أكبر أو تكتلات.
مع الموجات فوق الصوتية ، يمكن تجنب المعالجة المسبقة للسلائف لأن الصوتنة تعزز حركية التفاعل.
التأثير على حجم الكريستال عن طريق الصوتنة
الموجات فوق الصوتية تمكن من إنتاج بلورات مصممة خصيصا للمتطلبات. ثلاثة خيارات عامة للصوتنة لها تأثيرات مهمة على الإخراج:
- سونيشن الأولي:
يمكن أن يؤدي التطبيق القصير للموجات فوق الصوتية إلى محلول مفرط التشبع إلى بدء البذر وتكوين النوى. نظرا لأن الصوتنة يتم تطبيقها فقط خلال المرحلة الأولية ، فإن نمو البلورة اللاحق يستمر دون عوائق مما يؤدي إلى أكبر البلورات. - صوتنة مستمرة:
ينتج عن التشعيع المستمر للمحلول الفائق التشبع بلورات صغيرة لأن الموجات فوق الصوتية غير المتوقفة مؤقتا تخلق الكثير من النوى مما يؤدي إلى نمو العديد صغير البلورات. - صوتنة نابضة:
الموجات فوق الصوتية النبضية تعني تطبيق الموجات فوق الصوتية في فترات محددة. يسمح الإدخال الذي يتم التحكم فيه بدقة للطاقة فوق الصوتية بالتأثير على نمو البلورات من أجل الحصول على مصممه حجم الكريستال.
Sonicators لتحسين عمليات التبلور والترسيب
يمكن إجراء عمليات تبلور سونو وترسب سونو على دفعات أو مفاعلات مغلقة ، كعملية مضمنة مستمرة أو كتفاعل في الموقع. Hielscher الفوق صوتيات توفر لك sonicator مناسبة تماما لبلدي محددة سونو تبلور وسونو الترسيب عملية – سواء في الغرض البحثي على نطاق المختبر ومقاعد البدلاء أو في الإنتاج الصناعي. تغطي مجموعة منتجاتنا الواسعة احتياجاتك. يمكن ضبط جميع الموجات فوق الصوتية على دورات النبض بالموجات فوق الصوتية – ميزة تسمح بالتأثير على حجم الكريستال المخصص.
لتحسين الفوائد تبلور بالموجات فوق الصوتية أكثر من ذلك، يوصى باستخدام خلية تدفق Hielscher إدراج MultiPhaseCavitator. يوفر هذا الملحق الخاص حقن السلائف من خلال 48 قنية دقيقة لتحسين البذر الأولي للنوى. يمكن إعطاء السلائف جرعات بالضبط مما يؤدي إلى إمكانية تحكم عالية في عملية التبلور.
تبلور بالموجات فوق الصوتية
- صوم
- كفاءه
- قابل للتكرار بالضبط
- إخراج عالي الجودة
- غلة عالية
- السيطره عليها
- مصدق
- خيارات الإعداد المختلفة
- آمن
- عملية سهلة
- سهل التنظيف (التنظيف المكاني? SIP)
- صيانة منخفضة
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
---|---|---|
0.5 إلى 1.5 مل | ن.أ. | VialTweeter | 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل? دقيقة | UP100H |
10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل? دقيقة | UP200Ht, UP400St |
0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر? دقيقة | UIP2000hdT |
10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر? دقيقة | UIP4000hdT |
15 إلى 150 لتر | 3 إلى 15 لتر? دقيقة | UIP6000hdT |
ن.أ. | 10 إلى 100 لتر? دقيقة | UIP16000 |
ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا!? اسألنا!
الأدب? المراجع
- Gielen, B.; Jordens, J.; Thomassen, L.C.J.; Braeken, L.; Van Gerven, T. (2017): Agglomeration Control during Ultrasonic Crystallization of an Active Pharmaceutical Ingredient. Crystals 7, 40; 2017.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Bjorn Gielen, Piet Kusters, Jeroen Jordens, Leen C.J. Thomassen, Tom Van Gerven, Leen Braeken (2017): Energy efficient crystallization of paracetamol using pulsed ultrasound. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, Volume 114, 2017. 55-66.
- Szabados, Márton; Ádám, Adél Anna; Kónya, Zoltán; Kukovecz, Ákos; Carlson, Stefan; Sipos, Pál; Pálinkó, István (2019): Effects of ultrasonic irradiation on the synthesis, crystallization, thermal and dissolution behaviour of chloride-intercalated, co-precipitated CaFe-layered double hydroxide. Ultrasonics Sonochemistry 2019.
- Deora, N.S.; Misra, N.N.; Deswal, A.; Mishra, H.N.; Cullen, P.J.; Tiwari B.K. (2013): Ultrasound for Improved Crystallisation in Food Processing. Food Engineering Reviews, 5/1, 2013. 36-44.
- Jagtap, Vaibhavkumar A.; Vidyasagar, G.; Dvivedi, S. C. (2014): Solubility enhancement of rosiglitazone by using melt sonocrystallization technique. Journal of Ultrasound 17/1., 2014. 27-32.
- Luque de Castro, M.D.; Priego-Capote, F. (2007): Ultrasound-assisted crystallization (sonocrystallization). Ultrasonics Sonochemistry 14/6, 2007. 717-724.
- Sander, John R.G.; Zeiger, Brad W.; Suslick, Kenneth S. (2014): Sonocrystallization and sonofragmentation. Ultrasonics Sonochemistry 21/6, 2014. 1908-1915.
حقائق تستحق المعرفة
يساهم تطبيق الموجات فوق الصوتية المكثفة على السوائل ومخاليط السائل الصلبة والغاز السائل في عمليات متعددة في علوم المواد والكيمياء والبيولوجيا والتكنولوجيا الحيوية. على غرار تطبيقاته المتعددة ، يتم تسمية اقتران الموجات فوق الصوتية بالسوائل أو الملاط بمصطلحات مختلفة تصف عملية الصوتنة. المصطلحات الشائعة هي: صوتنة ، الموجات فوق الصوتية ، صوتنة ، تشعيع بالموجات فوق الصوتية ، insonation ، sonorization ، و insonification.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.