تبلور التراسونیک و بارش

سونوگرافی هسته و تبلور مولکول های آلی را آغاز و تقویت می کند. کنترل بر این فرآیند برای اطمینان از کیفیت بالای محصول نهایی حیاتی است. مزایای استفاده از فراصوت برای تبلور و ساخت جامدات از مایعات این است که آن را باعث می شود فرایند بسیار سریعتر، با استفاده از مواد کمتر، و اجازه می دهد تا شما مدیریت اندازه کریستال نهایی. Hielscher فراهم می کند فراصوت قابل اعتماد و آسان برای استفاده از تبلور موفق و جامد تشکیل، چه در دسته، درون خطی، و یا در محل در طول یک واکنش.

تبلور سونو و سونو رسوب

کاربرد امواج اولتراسونیک در طول تبلور و بارش اثرات مثبت مختلفی بر این فرآیند دارد.
سونوگرافی قدرت به شما کمک می کند تا

• محلول های بیش از اشباع? فوق اشباع را تشکیل دهید
• یک هسته سریع را آغاز کنید
• سرعت رشد کریستال را کنترل کنید
• بارش را کنترل کنید
• کنترل پلی مورف ها
• کاهش ناخالصی ها
• توزیع اندازه کریستال یکنواخت را بدست آورید
• به دست آوردن مورفولوژی یکنواخت
• جلوگیری از رسوب ناخواسته روی سطوح
• هسته ثانویه را آغاز کنید
• جداسازی جامد و مایع را بهبود بخشید

 

تفاوت بین تبلور و بارش

تبلور و بارش هر دو فرآیندهای حلالیت هستند که در آن یک فاز جامد ، اعم از کریستال یا رسوب ، از محلولی پدیدار می شود که از نقطه اشباع خود فراتر رفته است. تمایز بین تبلور و بارش به مکانیسم تشکیل و ماهیت محصول نهایی بستگی دارد.

در تبلور ، یک توسعه روشمند و تدریجی از یک شبکه بلوری رخ می دهد ، که به طور انتخابی از مولکول های آلی مونتاژ می شود و در نهایت یک ترکیب بلوری یا چند شکل خالص و کاملا مشخص به دست می آورد. برعکس، بارش مستلزم تولید سریع فازهای جامد از یک محلول بیش از حد اشباع است که منجر به تشکیل جامدات کریستالی یا آمورف می شود. توجه به این نکته مهم است که تمایز بین تبلور و بارش می تواند چالش برانگیز باشد ، زیرا بسیاری از مواد آلی در ابتدا به صورت جامدات آمورف و غیر بلوری ظاهر می شوند ، که متعاقبا تحت انتقال قرار می گیرند تا واقعا کریستالی شوند. در چنین مواردی، مرزبندی بین هسته زایی و تشکیل یک جامد آمورف در طول بارش پیچیده می شود.

فرآیندهای تبلور و بارش توسط دو مرحله اساسی دیکته می شود: هسته زایی و رشد کریستال. هسته زایی زمانی آغاز می شود که مولکول های املاح در یک محلول بیش از حد اشباع جمع می شوند و خوشه ها یا هسته هایی را تشکیل می دهند که سپس به عنوان پایه ای برای رشد بعدی فازهای جامد عمل می کنند.

مشکلات رایج در فرآیندهای تبلور و بارش

تبلور و بارش معمولا فرآیندهای بسیار انتخابی یا بسیار سریع در حال انتشار هستند و در نتیجه به سختی قابل کنترل هستند. نتیجه این است که به طور کلی هسته سازی اتفاق می افتد تصادفی، به طوری که کیفیت کریستال های حاصل (رسوب دهندگان) کنترل نشده است. بر این اساس، کریستال های خروجی دارای اندازه کریستال نامناسب، توزیع نابرابر و شکل غیر یکنواخت هستند. چنین کریستال هایی که به طور تصادفی رسوب می کنند باعث می شوند مشکلات کیفیت از آنجا که اندازه کریستال، توزیع کریستال و مورفولوژی معیارهای کیفی مهم ذرات رسوب شده هستند. تبلور و بارش کنترل نشده به معنای یک محصول ضعیف است.

راه حل: تبلور و بارش تحت فراصوت

تبلور با کمک اولتراسونیک (sonocrystallization) و بارش (sonoprecipitation) اجازه می دهد تا برای کنترل دقیق بر شرایط فرآیند. تمام پارامترهای مهم تبلور اولتراسونیک را می توان دقیقا تحت تأثیر قرار داد – در نتیجه هسته و تبلور کنترل شده است. ویژگی کریستال های رسوب مافوق صوت دارای اندازه یکنواخت تر و مورفولوژی مکعبی بیشتری هستند. شرایط کنترل شده تبلور سونو و رسوب سونو، امکان تکرارپذیری بالا و کیفیت کریستالی پیوسته را فراهم می کند. تمام نتایج به دست آمده در مقیاس کوچک، می تواند به صورت کاملا خطی ارتقا یابد. تبلور التراسونیک و بارش را قادر می سازد برای تولید پیچیده از نانو ذرات کریستالی – در هر دو مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی.

تأثیر کاویتاسیون اولتراسونیک بر تبلور و بارش

هنگامی که امواج اولتراسونیک بسیار پرانرژی به مایعات متصل می شوند، چرخه های فشار بالا? فشار پایین متناوب حباب ها یا حفره هایی را در مایع ایجاد می کنند. این حباب ها در طی چندین چرخه رشد می کنند تا زمانی که نتوانند انرژی بیشتری را جذب کنند تا در طول یک چرخه فشار بالا به شدت فرو بریزند. پدیده چنین انفجارهای حبابی شدیدی به عنوان کاویتاسیون صوتی شناخته می شود و با شرایط شدید محلی مانند دمای بسیار بالا، سرعت خنک کننده بالا، دیفرانسیل های فشار بالا، امواج ضربه ای و جت های مایع مشخص می شود.
اثرات حفره مافوق صوت ترویج تبلور و بارش ارائه یک مخلوط بسیار همگن از پیش سازها. حل اولتراسونیک یک روش به خوبی eastblished برای تولید راه حل های بیش از حد اشباع? فوق اشباع است. اختلاط شدید و در نتیجه انتقال جرم بهبود یافته باعث بهبود بذر هسته ها می شود. امواج شوک اولتراسونیک به تشکیل هسته ها کمک می کند. هرچه هسته های بیشتری بذر شوند، رشد کریستال ظریف تر و سریعتر رخ می دهد. به عنوان حفره اولتراسونیک را می توان بسیار دقیق کنترل, ممکن است برای کنترل فرایند تبلور. به طور طبیعی موانع موجود برای هسته ای به راحتی با توجه به نیروهای اولتراسونیک برطرف می شوند.
علاوه بر این، فراصوت کمک در طول به اصطلاح هسته ثانویه از نیروهای برشی مافوق صوت قدرتمند شکستن و deagglomerate کریستال های بزرگتر و یا agglomerates.
با سونوگرافی ، می توان از قبل از درمان پیش سازها جلوگیری کرد زیرا فراصوت سینتیک واکنش را افزایش می دهد.

تأثیرگذاری بر اندازه کریستال توسط فراصوت

سونوگرافی امکان تولید کریستال های متناسب با الزامات را فراهم می کند. سه گزینه کلی فراصوت اثرات مهمی بر خروجی:

• فراصوت اولیه:
  کاربرد کوتاه مدت امواج اولتراسوند در یک محلول فوق اشباع می تواند بذر و تشکیل هسته ها را آغاز کند. از آنجایی که فراصوت تنها در مرحله اولیه اعمال می شود، رشد کریستال بعدی بدون مانع ادامه می یابد و در نتیجه بزرگتر کریستال.
• فراصوت مداوم:
  تابش مداوم از محلول فوق اشباع منجر به کریستال های کوچک از مافوق صوت مکث نشده ایجاد بسیاری از هسته ها و در نتیجه رشد بسیاری از کوچک کریستال.

• فراصوت پالس:
  اولتراسوند پالسی به معنای استفاده از سونوگرافی در فواصل زمانی مشخص است. یک ورودی دقیق کنترل شده از انرژی مافوق صوت اجازه می دهد تا بر رشد کریستال به منظور به دست آوردن یک طراحی اندازه کریستال.

Sonicators برای بهبود فرآیندهای تبلور و بارش

فرآیندهای تبلور و سونو رسوب را می توان به صورت دسته ای یا راکتورهای بسته ، به عنوان فرآیند درون خطی مداوم یا به عنوان واکنش درجا انجام داد. Hielscher مافوق صوت شما فراهم می کند سونیک کاملا مناسب برای خاص خود را سونو تبلور و روند sono-بارش – چه در هدف تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی و نیمکت بالا و چه در تولید صنعتی. طیف گسترده ای از محصولات ما نیازهای شما را پوشش می دهد. همه ultrasonicators را می توان به چرخه ضربان مافوق صوت تنظیم – ویژگی ای که به شما امکان می دهد بر اندازه کریستال متناسب تأثیر بگذارید.
برای بهبود مزایای تبلور اولتراسونیک حتی بیشتر, استفاده از درج سلول جریان Hielscher MultiPhaseCavitator توصیه می شود. این درج مخصوص تزریق پیش ماده را از طریق 48 کانول ریز فراهم می کند و بذر اولیه هسته ها را بهبود می بخشد. پیش سازها را می توان دقیقا دوز کرد و در نتیجه قابلیت کنترل بالایی بر فرآیند تبلور ایجاد کرد.

جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد: