Подобрете действието на улавящите си агенти чрез ултразвуково смесване

Улавящият агент е химично вещество, което се добавя към смес, за да отстрани или дезактивира примеси и нежелани странични продукти. При много реакции се използва излишък от изходни вещества, за да се доведе реакцията в разтвор до пълно протичане. Крайната смес се състои от желания продукт и един или повече нежелани странични продукти. След приключване на реакцията нежеланият страничен продукт трябва да бъде отстранен. Често използван метод за отстраняване на нежелани вещества от реакционна смес е улавянето им с химични агенти. Улавящите агенти често се добавят в прекомерни количества, за да се ускори отстраняването на примесите. Смесването на улавящите агенти в реакционната смес с мощен ултразвук осигурява фино диспергиране , така че улавящият агент се раздробява на много малки частици или капчици. Колкото по-малък е размерът на частиците или капчиците, толкова по-голяма е реактивната повърхност. Това води до по-икономично използване на улавящите химични агенти и по-бързо отстраняване на примеси или нежелани странични продукти.

Улавящите агенти често се използват в

• химията: В комбинаторната химия в разтвор улавящите агенти често се използват за отстраняване на неизразходвани излишни реагенти и/или отработени реагенти.
• фармацевтичната разработка и производството: необходими са активни съединения с висока чистота, за да могат съединенията да проявят напълно действието си.
• нефтената и газовата промишленост: напр. при десулфуризация. Често срещан пример е отстраняването на сероводород (H₂S), за да се избегнат всякакви неблагоприятни реакции (особено за контрол на корозията).
• биологията и биотехнологиите: напр. наночастиците действат като улавящи агенти за радикали, за да предпазят тъканите от увреждане.

Силата на ултразвуковото смесване

Мощните ултразвукови вълни, въведени в течна среда, предизвикват кавитация. Кавитационните сили на срязване са много ефективни за диспергиране и емулгиране. Разпределението по размер на фините частици, постигнато чрез мощно ултразвуково смесване, може да се контролира прецизно, така че лесно да се създават частици или капчици с микрометрови и нанометрови размери. Миниатюрният размер на частиците на улавящия агент и равномерното им разпределение водят до голяма повърхност на частиците, което означава силно активна повърхност за свързване на примесите с цел отстраняването им от реакционната смес.

Предимствата на ултразвуковото улавяне на примеси

Благодарение на ефективното ултразвуково диспергиране улавящият агент може да се използва пестеливо. Ултразвуковите сили диспергират и разпределят частиците или капчиците с много малки размери, така че да се използва пълният потенциал на улавящите агенти. По този начин се избягва прекомерната употреба на улавящи реагенти. Това пести улавящ агент и улеснява отстраняването на уловените странични продукти.
Улавянето с помощта на ултразвук позволява паралелен синтез и пречистване с висока производителност. Това прави процеса ви по-ефективен и подобрява качеството на продукта. Допълнителни предимства произтичат от факта, че улавянето е важна алтернатива на отнемащите много време течна хроматография и екстракция течност–течност.
Ултразвуковото смесване подпомага действието на всички видове улавящи агенти, като твърди улавящи агенти (напр. прахове, гелове, улавящи полимери, улавящи смоли) и течни улавящи агенти.

Периодична ултразвукова обработка или ултразвукова обработка в линия

Ултразвуковите процеси могат да се извършват както в периодичен режим, така и в непрекъснат проточен режим. Особено при по-малки обеми, напр. за ултразвукова обработка на проби и по-малки производствени партиди, ултразвуковата обработка може лесно да се извърши в лабораторна чаша или на партиди. При по-високи обемни дебити обаче се препоръчва ултразвукова обработка в линия, за да се осигурят равномерни и постоянни резултати от процеса. Според обемния дебит Hielscher предлага широка гама ултразвукови реактори с проточни клетки.

Етапи на процеса на улавяне с помощта на ултразвук

• 1. Подгответе реакционната суспензия и оставете веществата да реагират напълно. (Имайте предвид, че ултразвукът подпомага химичните реакции! Може да е полезно реакционната смес да се обработи с ултразвук и по време на първия етап.) След реакцията разтворът съдържа крайния продукт и нежеланите странични продукти. Добавете избрания от вас улавящ агент
• 2. Добавете улавящия агент и подгответе грубо предварително смесена суспензия или емулсия. След като се образува суспензията/ емулсията, обработете сместа с ултразвук.
• 3. Когато реакцията на улавяне приключи, страничните продукти са свързани и могат или да бъдат отстранени, или да останат в реакционната смес в това състояние поради свързването си с улавящия агент. Пречистването може да се извърши чрез събиране на чистия продукт посредством филтриране, центрофугиране или чрез отстраняване на супернатанта с капкомер/ пипета.