Ultrasonik Kristallaşma və Yağıntı

Ultrasəs üzvi molekulların nüvələşməsini və kristallaşmasını başlatır və təşviq edir. Bu prosesə nəzarət etmək son məhsulun yüksək keyfiyyətli olmasını təmin etmək üçün çox vacibdir. Kristallaşma üçün sonikasiyadan istifadənin və mayelərdən bərk maddələrin hazırlanmasının üstünlükləri ondan ibarətdir ki, bu, prosesi daha sürətli edir, daha az material istifadə edir və son kristalların ölçüsünü idarə etməyə imkan verir. Hielscher, reaksiya zamanı toplu, inline və ya yerində olub-olmamasından asılı olmayaraq uğurlu kristallaşma və bərk əmələ gəlmə üçün etibarlı və istifadəsi asan sonikatorlar təqdim edir.

Sono-kristallaşma və Sono-çöküntü

Kristallaşma və yağıntı zamanı ultrasəs dalğalarının tətbiqi prosesə müxtəlif müsbət təsirlər göstərir.
Güc ultrasəs kömək edir

• həddindən artıq doymuş/doymuş məhlullar əmələ gətirir
• sürətli nüvələşməyə başlayır
• kristal artım sürətinə nəzarət
• yağıntıya nəzarət etmək
• polimorflara nəzarət
• çirkləri azaldır
• vahid kristal ölçüsü paylanması əldə edin
• bərabər morfologiya əldə edin
• səthlərdə arzuolunmaz çökmənin qarşısını alır
• ikincil nüvələşməyə başlayır
• bərk-maye ayrılmasını yaxşılaşdırın

 

Kristallaşma və Yağıntı arasındakı fərq

Həm kristallaşma, həm də çöküntü həllolma ilə idarə olunan proseslərdir, burada bərk faza, kristal və ya çöküntü olsun, doyma nöqtəsini keçən məhluldan çıxır. Kristallaşma və yağıntı arasındakı fərq əmələ gəlmə mexanizmindən və son məhsulun təbiətindən asılıdır.

Kristallaşmada, üzvi molekullardan seçici şəkildə yığılmış kristal şəbəkənin metodik və tədricən inkişafı baş verir və nəticədə təmiz və yaxşı müəyyən edilmiş kristal və ya polimorf birləşmə əldə edilir. Əksinə, yağıntı həddindən artıq doymuş məhluldan bərk fazaların sürətlə əmələ gəlməsini tələb edir və nəticədə ya kristal, ya da amorf bərk cisimlər əmələ gəlir. Qeyd etmək vacibdir ki, kristallaşma və çökmə arasında fərq qoymaq çətin ola bilər, çünki bir çox üzvi maddələr əvvəlcə amorf, kristal olmayan bərk cisimlər kimi təzahür edir və sonradan həqiqi kristallaşmaya keçid edir. Belə hallarda, çökmə zamanı nüvələşmə ilə amorf bərk cismin əmələ gəlməsi arasındakı fərq mürəkkəbləşir.

Kristallaşma və çökmə prosesləri iki əsas mərhələ ilə diktə olunur: nüvələşmə və kristal böyüməsi. Nüvələşmə həddən artıq doymuş məhlulda məhlulun molekulları toplandıqda, çoxluqlar və ya nüvələr əmələ gətirdikdə başlayır, sonra bərk fazaların sonrakı böyüməsi üçün əsas rolunu oynayır.

Kristallaşma və Yağış Proseslərində Ümumi Problemlər

Kristallaşma və yağıntılar adətən ya çox seçici, ya da çox sürətlə yayılan proseslərdir və bununla da nəzarət etmək çətin olur. Nəticə odur ki, ümumiyyətlə, nüvələşmə baş verir təsadüfi, belə ki, yaranan kristalların (çöküntülərin) keyfiyyəti nəzarətsizdir. Müvafiq olaraq, çıxan kristallar qeyri-bərabər paylanmış və qeyri-bərabər formada olan qeyri-bərabər kristal ölçüsünə malikdir. Belə təsadüfi çökdürülmüş kristallar majora səbəb olur keyfiyyət problemləri çünki kristal ölçüsü, kristal paylanması və morfologiyası çökmüş hissəciklərin mühüm keyfiyyət meyarlarıdır. Nəzarətsiz kristallaşma və yağıntı zəif məhsul deməkdir.

Həlli: Sonikasiya altında kristallaşma və çökmə

Ultrasəs köməyi ilə kristallaşma (sonokristalizasiya) və çöküntü (sonoprecipitation) proses şərtlərinə dəqiq nəzarət etməyə imkan verir. Ultrasonik kristallaşmanın bütün vacib parametrləri dəqiq şəkildə təsirlənə bilər – idarə olunan nüvələşmə və kristallaşma ilə nəticələnir. Ultrasonik olaraq çökdürülmüş kristalların xüsusiyyəti daha vahid ölçüyə və daha kub morfologiyasına malikdir. Sono-kristallaşma və sono-çökmənin idarə olunan şərtləri yüksək təkrarlanma və davamlı kristal keyfiyyətinə imkan verir. Kiçik miqyasda əldə edilən bütün nəticələr, miqyaslı tamamilə xətti ola bilər. Ultrasonik kristallaşma və çökmə kristal nanohissəciklərin mükəmməl istehsalına imkan verir. – həm laboratoriya, həm də sənaye miqyasında.

Ultrasonik kavitasiyanın kristallaşma və yağıntılara təsiri

Yüksək enerjili ultrasəs dalğaları mayelərə birləşdirildikdə, alternativ yüksək təzyiq/aşağı təzyiq dövrləri mayedə qabarcıqlar və ya boşluqlar yaradır. Bu qabarcıqlar daha çox enerji qəbul edə bilməyənə qədər bir neçə dövr ərzində böyüyürlər ki, yüksək təzyiq dövrü zamanı şiddətlə çökürlər. Bu cür şiddətli qabarcıq partlamaları fenomeni akustik kavitasiya kimi tanınır və çox yüksək temperatur, yüksək soyutma sürətləri, yüksək təzyiq fərqləri, şok dalğaları və maye reaktivləri kimi yerli ekstremal şəraitlə xarakterizə olunur.
Ultrasəs kavitasiyasının təsiri, prekursorların çox homojen bir şəkildə qarışmasını təmin edən kristallaşma və çökməni təşviq edir. Ultrasəs həlli həddindən artıq doymuş / həddindən artıq doymuş məhlullar istehsal etmək üçün yaxşı qurulmuş bir üsuldur. Güclü qarışdırma və bununla da təkmilləşdirilmiş kütlə ötürülməsi nüvələrin səpilməsini yaxşılaşdırır. Ultrasonik şok dalğaları nüvələrin əmələ gəlməsinə kömək edir. Nə qədər çox nüvə səpilirsə, kristal böyüməsi bir o qədər incə və daha sürətli olacaq. Ultrasonik kavitasiya çox dəqiq idarə oluna bildiyi üçün kristallaşma prosesini idarə etmək mümkündür. Nüvələşmə üçün təbii olaraq mövcud maneələr ultrasəs qüvvələri sayəsində asanlıqla aradan qaldırılır.
Bundan əlavə, sonikasiya ikincili nüvələşmə zamanı kömək edir, çünki güclü ultrasəs kəsmə qüvvələri daha böyük kristalları və ya aglomeratları qırır və deaglomerasiya edir.
Ultrasəs ilə, sonikasiya reaksiya kinetikasını artırdığından, prekursorların əvvəlcədən müalicəsinin qarşısını almaq olar.

Sonikasiya ilə Kristal Ölçüsünə Təsir

Ultrasəs tələblərə uyğunlaşdırılmış kristalların istehsalına imkan verir. Sonikasiyanın üç ümumi variantı nəticəyə mühüm təsir göstərir:

• İlkin sonikasiya:
  Ultrasəs dalğalarının həddindən artıq doymuş bir həllə qısa tətbiqi nüvələrin əkilməsi və formalaşmasına başlaya bilər. Sonikasiya yalnız ilkin mərhələdə tətbiq olunduğundan, sonrakı kristal böyüməsi maneəsiz davam edir və nəticədə daha böyük kristallar.
• Davamlı Sonikasiya:
  Həddindən artıq doymuş məhlulun davamlı şüalanması kiçik kristallarla nəticələnir, çünki fasiləsiz ultrasəs çoxlu nüvələr yaradır və nəticədə çoxlu nüvələr əmələ gəlir. kiçik kristallar.

• Pulsed Sonikasiya:
  Pulsed ultrasəs ultrasəsin müəyyən aralıqlarla tətbiqi deməkdir. Ultrasəs enerjisinin dəqiq idarə olunan girişi a. əldə etmək üçün kristal artımına təsir göstərməyə imkan verir uyğunlaşdırılmış kristal ölçüsü.

Təkmilləşdirilmiş Kristallaşma və Yağıntı Prosesləri üçün Sonicatorlar

Sono-kristallaşma və sono-çökmə prosesləri partiyalarda və ya qapalı reaktorlarda, davamlı daxili proses və ya in-situ reaksiya kimi həyata keçirilə bilər. Hielscher Ultrasonics sizə xüsusi sono-kristallaşma və sono-çökmə prosesiniz üçün mükəmməl uyğun sonikator təqdim edir. – istər laboratoriya və skamya miqyasında tədqiqat məqsədi ilə, istərsə də sənaye istehsalında. Geniş məhsul çeşidimiz ehtiyaclarınızı əhatə edir. Bütün ultrasəs cihazları ultrasəs pulsasiya dövrlərinə təyin edilə bilər – uyğunlaşdırılmış kristal ölçüsünə təsir etməyə imkan verən xüsusiyyət.
Ultrasonik kristallaşmanın faydalarını daha da yaxşılaşdırmaq üçün Hielscher axını hüceyrəsi MultiPhaseCavitator tətbiqindən istifadə etmək tövsiyə olunur. Bu xüsusi əlavə, nüvələrin ilkin səpilməsini yaxşılaşdıran 48 incə kanula vasitəsilə prekursorun vurulmasını təmin edir. Prekursorların dəqiq dozası kristallaşma prosesi üzərində yüksək idarəolunma ilə nəticələnə bilər.

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir: