Poboljšajte svoje hvatače (scavengere) ultrazvučnim miješanjem

Hvatač (scavenger) je kemijska tvar koja se dodaje smjesi kako bi se uklonile ili deaktivirale nečistoće i štetni nusprodukti. U mnogim reakcijama koristi se višak polaznih materijala kako bi se reakcija u otopini dovela do kraja. Konačna smjesa sastoji se od željenog proizvoda i jednog ili više neželjenih sporednih produkata. Kada je reakcija završena, neželjeni sporedni produkt mora se ukloniti. Uobičajena tehnika za uklanjanje neželjenih tvari iz reakcijske smjese je hvatanje (scavenging). Hvatači se često dodaju u prekomjernim količinama kako bi se ubrzalo uklanjanje nečistoća. Miješanjem hvatača u reakcijsku smjesu snažnim ultrazvukom postiže se fina disperzija tako da se hvatač razbije na vrlo sitne čestice ili kapljice. Što je manja veličina čestica ili kapljica, to je veća reaktivna površina. To dovodi do ekonomičnije upotrebe hemikalija za hvatanje i bržeg uklanjanja nečistoća ili neželjenih nusprodukata.

Hvatači se često koriste u

• hemiji: u kombinatornoj hemiji u otopini hvatači se često koriste za uklanjanje neutrošenog viška reagensa i/ili utrošenih reagensa.
• farmaceutskom razvoju i proizvodnji: potrebna su aktivna jedinjenja visoke čistoće kako bi ta jedinjenja mogla u potpunosti ispoljiti svoje djelovanje.
• naftnoj i plinskoj industriji: npr. tokom desulfurizacije. Uobičajen primjer je uklanjanje sumporovodika (H₂S) kako bi se izbjegle sve nepovoljne reakcije (posebno radi kontrole korozije).
• biologiji i biotehnologiji: npr. nanočestice djeluju kao hvatač radikala kako bi zaštitile tkivo od oštećenja.

Moć ultrazvučnog miješanja

Snažni ultrazvučni valovi uvedeni u tekući medij uzrokuju kavitaciju. Smične sile kavitacije vrlo su efikasne za dispergiranje i emulgiranje. Fina raspodjela veličine, koja se postiže snažnim ultrazvučnim miješanjem, može se precizno kontrolirati tako da se lako stvaraju čestice ili kapljice mikronske i nanometarske veličine. Sitna veličina čestica hvatača i njihova ravnomjerna raspodjela dovode do velike površine čestica, što znači visoko aktivnu površinu za vezanje nečistoća radi njihovog uklanjanja iz reakcijske smjese.

Prednosti ultrazvučnog hvatanja (scavengiranja)

Učinkovitom ultrazvučnom disperzijom hvatač se može koristiti štedljivo. Ultrazvučne sile dispergiraju i raspoređuju čestice ili kapljice u vrlo finoj veličini, tako da se u potpunosti iskorištava potencijal hvatača. Time se izbjegava prekomjerna upotreba reagensa-hvatača. To štedi hvatač i olakšava uklanjanje uhvaćenih nusprodukata.
Hvatanje potpomognuto ultrazvukom omogućava paralelnu sintezu i pročišćavanje visoke propusnosti. To čini vaš proces učinkovitijim i poboljšava kvalitetu proizvoda. Dodatne prednosti proizlaze iz činjenice da je hvatanje važna alternativa vremenski zahtjevnoj tekućinskoj hromatografiji i ekstrakciji tekuće-tekuće.
Ultrazvučno miješanje doprinosi svim vrstama hvatača, kao što su čvrsti hvatači (npr. praškovi, gelovi, polimeri-hvatači, smole-hvatači) i tekući hvatači.

Šaržna sonikacija ili inline sonikacija

Ultrazvučni procesi mogu se izvoditi kao šaržni proces, kao i u kontinuiranom protočnom načinu rada. Posebno za manje volumene, npr. za ultrazvučnu obradu uzoraka i manjih proizvodnih serija, proces ultrazvučne obrade može se jednostavno provesti u čaši ili šarži. Međutim, za veće volumenske tokove preporučuje se inline sonikacija kako bi se osigurali ravnomjerni i konzistentni rezultati procesa. U skladu s volumenskim tokom, Hielscher nudi širok izbor ultrazvučnih reaktora s protočnim ćelijama.

Koraci procesa ultrazvučno potpomognutog hvatanja

• 1. Pripremite reakcijsku suspenziju i pustite da supstance u potpunosti reagiraju. (Imajte na umu da ultrazvuk potiče kemijske reakcije! Može biti korisno ultrazvučno obraditi reakcijsku smjesu i tokom prvog koraka.) Nakon reakcije otopina sadrži konačni proizvod i neželjene nusprodukte. Dodajte hvatač po vlastitom izboru
• 2. Dodajte hvatač i pripremite grubu prethodno pomiješanu suspenziju ili emulziju. Nakon što se suspenzija/emulzija formira, ultrazvučno obradite smjesu.
• 3. Kada je reakcija hvatanja završena, nusprodukti su vezani i mogu se ili ukloniti ili ostati u reakcijskoj smjesi onakvi kakvi jesu zbog svoje veze s hvatačem. Pročišćavanje se može provesti prikupljanjem čistog proizvoda filtracijom, centrifugiranjem ili uklanjanjem supernatanta kapaljkom/pipetom.