Forbedr dine opfangningsmidler med ultralydsblanding

Et opfangningsmiddel er et kemisk stof, der tilsættes en blanding for at fjerne eller deaktivere urenheder og skadelige biprodukter. I mange reaktioner anvendes et overskud af udgangsstoffer for at få en reaktion i opløsningsfasen til at forløbe til ende. Den endelige blanding består af det ønskede produkt og et eller flere uønskede biprodukter. Når reaktionen er afsluttet, skal det uønskede biprodukt fjernes. En almindelig teknik til at fjerne uønskede stoffer fra en reaktionsblanding er opfangning. Opfangningsmidler tilsættes ofte i overskud for at fremskynde fjernelsen af urenheder. Når opfangningsmidlerne blandes ind i reaktionsblandingen med højintensitetsultralyd, dannes en fint fordelt dispersion , så opfangningsmidlet opdeles i meget små partikler eller dråber. Jo mindre partiklerne eller dråberne er, desto større er det reaktive overfladeareal. Dette fører til en mere økonomisk anvendelse af opfangningskemikalier og hurtigere fjernelse af urenheder eller uønskede biprodukter.

Opfangningsmidler anvendes ofte inden for

• kemi: I kombinatorisk kemi i opløsningsfasen anvendes opfangningsmidler ofte til at fjerne uforbrugte overskydende reagenser og/eller brugte reagenser.
• farmaceutisk udvikling og produktion: Aktive forbindelser med høj renhed er nødvendige, for at forbindelserne kan udøve deres virkning fuldt ud.
• olie- og gasindustrien: f.eks. under afsvovling. Et almindeligt eksempel er fjernelse af hydrogensulfid (H₂S) for at undgå enhver uønsket reaktion (især med henblik på korrosionskontrol).
• biologi og bioteknologi: f.eks. fungerer nanopartikler som radikalfangere for at beskytte væv mod skader.

Styrken ved ultralydsblanding

Kraftige ultralydsbølger, der tilføres et flydende medium, medfører kavitation. Forskydningskræfter fra kavitation er meget effektive til at dispergere og emulgere. Størrelsesfordelingen af de fine partikler eller dråber, som opnås ved kraftig ultralydsblanding, kan styres præcist, så der let dannes partikler eller dråber i mikro- og nanostørrelse. Opfangningsmidlets meget små partikler og deres jævne fordeling giver et stort partikeloverfladeareal, hvilket betyder et meget aktivt overfladeareal til at binde urenhederne, så de kan fjernes fra reaktionsblandingen.

Fordelene ved opfangning med ultralyd

Den effektive dispergering med ultralyd gør det muligt at anvende opfangningsmidlet sparsomt. Ultralydskræfterne dispergerer og fordeler partiklerne eller dråberne i meget fin størrelse, så opfangningsmidlernes fulde potentiale udnyttes. Dermed undgås overdreven anvendelse af opfangningsreagenserne. Dette sparer opfangningsmiddel og letter fjernelsen af de opfangede biprodukter.
Ultralydsassisteret opfangning muliggør parallel syntese og oprensning med høj gennemløbskapacitet. Dette gør din proces mere effektiv og forbedrer produktkvaliteten. Yderligere fordele skyldes, at opfangning er et vigtigt alternativ til tidskrævende væskekromatografi og væske-væske-ekstraktion.
Ultralydsblanding bidrager til anvendelsen af alle typer opfangningsmidler, såsom faste opfangningsmidler (f.eks. pulvere, geler, opfangningspolymerer og opfangningsharpikser) og flydende opfangningsmidler.

Batchsonikering eller inline-sonikering

Ultralydsprocesser kan udføres både som batchprocesser og med kontinuerlig gennemstrømning. Især ved mindre volumener, f.eks. ved sonikering af prøver og mindre produktionspartier, kan sonikeringsprocessen let udføres i et bægerglas eller som en batchproces. Ved større volumenstrømme anbefales inline-sonikering dog for at sikre ensartede og konsistente procesresultater. Hielscher tilbyder et bredt udvalg af ultralydsreaktorer med flowceller, der passer til volumenstrømmen.

Procestrin ved ultralydsassisteret opfangning

• 1. Klargør reaktionssuspensionen, og lad stofferne reagere fuldstændigt. (Bemærk, at ultralyd fremmer kemiske reaktioner! Det kan være fordelagtigt også at sonikere reaktionsblandingen under det første trin.) Efter reaktionen indeholder opløsningen slutproduktet og de uønskede biprodukter. Tilsæt det opfangningsmiddel, du har valgt
• 2. Tilsæt opfangningsmidlet, og klargør en grov, forblandet suspension eller emulsion. Når suspensionen/emulsionen er dannet, sonikeres blandingen.
• 3. Når opfangningsreaktionen er afsluttet, er biprodukterne bundet og kan enten fjernes eller forblive i reaktionsblandingen, som de er, fordi de er bundet til opfangningsmidlet. Oprensning kan udføres ved at opsamle det rene produkt ved filtrering, centrifugering eller ved at fjerne supernatanten med en dråbepipette/pipette.