Ultraäänikiteytys ja sakkaus

Ultraääni käynnistää ja edistää orgaanisten molekyylien nukleaatiota ja kiteytymistä. Tämän prosessin hallinta on elintärkeää lopputuotteen korkean laadun varmistamiseksi. Sonikoinnin käytön edut kiteyttämiseen ja kiinteiden aineiden valmistamiseen nesteistä ovat, että se tekee prosessista paljon nopeamman, käyttää vähemmän materiaalia ja antaa sinun hallita lopullista kiteiden kokoa. Hielscher tarjoaa luotettavia ja helppokäyttöisiä sonikaattoreita onnistuneeseen kiteytykseen ja kiinteän aineen muodostumiseen joko erässä, inlineissä tai in situ reaktion aikana.

Sono-kiteytys ja sonosaostus

Ultraäänilaitteiden levittäminen kiteytymisen ja saostumisen aikana vaikuttaa myönteisesti prosessiin.
Teho ultraääni auttaa

  • muodostavat tyydyttymättömiä / tyydyttymättömiä liuoksia
  • aloittaa nopean nukleaation
  • valvoa kiteiden kasvunopeutta
  • hallita saostumista
  • ohjauspolymorfit
  • vähentää epäpuhtauksia
  • saavat tasaisen kiderakenteen
  • saada tasainen morfologia
  • estää ei-toivottua kerrostumista pintoihin
  • aloita sekundaarinen nukleaatio
  • helpottaa kiinteän nesteen erottamista

 

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Kiteiden sonokiteytys, kuten farmaseuttiset aineet, hienot kemikaalit jne.

Sonicator UIP2000hdT Panosreaktorilla sono-kiteytystä varten

Kiteytyminen ja sade määrä eroavat toisistaan

Sekä kiteytyminen että saostuminen ovat liukoisuuteen perustuvia prosesseja, joissa kiinteä faasi, oli se sitten kide tai sakka, syntyy liuoksesta, joka on ylittänyt kyllästymispisteensä. Kiteytymisen ja saostumisen välinen ero riippuu lopputuotteen muodostumismekanismista ja luonteesta.

Kiteytymisessä tapahtuu kiteisen hilan metodinen ja asteittainen kehittyminen, joka on koottu valikoivasti orgaanisista molekyyleistä, jolloin saadaan lopulta puhdas ja hyvin määritelty kiteinen tai polymorfinen yhdiste. Sitä vastoin saostuminen merkitsee kiinteiden faasien nopeaa muodostumista ylikyllästetystä liuoksesta, mikä johtaa joko kiteisten tai amorfisten kiintoaineiden muodostumiseen. On tärkeää huomata, että kiteytymisen ja saostumisen erottaminen voi olla haastavaa, koska monet orgaaniset aineet ilmenevät aluksi amorfisina, ei-kiteisinä kiinteinä aineina, jotka myöhemmin muuttuvat todella kiteisiksi. Tällaisissa tapauksissa nukleaation ja amorfisen kiinteän aineen muodostumisen välinen raja saostumisen aikana muuttuu monimutkaiseksi.

Kiteytys- ja saostumisprosessit määräytyvät kahden perusvaiheen mukaan: nukleaatio ja kiteiden kasvu. Nukleaatio alkaa, kun liuenneet molekyylit ylikyllästetyssä liuoksessa kerääntyvät muodostaen klustereita tai ytimiä, jotka sitten toimivat perustana kiinteiden faasien myöhemmälle kasvulle.

Kiteytys- ja saostusprosessien yleiset ongelmat

Kiteytys ja saostuminen ovat normaalisti hyvin selektiivisesti tai hyvin nopeasti eteneviä prosesseja ja täten tuskin valvoa. Tuloksena on, että yleisesti tapahtuu ydintyminen satunnaisesti, niin että tuloksena olevien kiteiden (saostumien) laatu on kontrolloimatonta. Näin ollen tulevilla kiteillä on epäsäännöllinen kristallikoko, ne ovat epätasaisesti jakautuneet ja epätasaisesti muotoiltu. Sellaiset satunnaisesti saostetut kiteet aiheuttavat suuria määriä laatuongelmia koska kiteiden koko, kidejakauma ja morfologia ovat tärkeitä saostuneiden hiukkasten laatukriteerejä. Hallitsematon kiteytyminen ja saostuminen merkitsevät huonoa tuotetta.

Ratkaisu: kiteytys ja saostuminen sonikaatiossa

Ultraäänellä avustettu kiteytys (sonokiteytys) ja saostuminen (sonoprecipitation) mahdollistavat prosessiolosuhteiden tarkan hallinnan. Kaikkiin ultraäänikiteytymisen tärkeisiin parametreihin voidaan vaikuttaa tarkasti – tuloksena hallittu nukleaatio ja kiteytyminen. Ultraäänellä saostuneilla kiteillä on yhtenäisempi koko ja kuutiometrisempi morfologia. Sonokiteytymisen ja sono-saostumisen kontrolloidut olosuhteet mahdollistavat korkean toistettavuuden ja jatkuvan kiteiden laadun. Kaikki pienessä mittakaavassa saavutetut tulokset voidaan skaalata täysin lineaarisiksi. Ultraäänikiteytys ja saostuminen mahdollistavat kiteisten nanohiukkasten hienostuneen tuotannon – sekä laboratorio- että teollisessa mittakaavassa.

Kuva Ultra äänellä syntetisoitiin perovskite--nanokiteet

TEM-kuva ultraäänellä syntetisoiduista perovskiittinanokiteistä: CH3NH3PbBr3 QD: t (a) kanssa ja (b) ilman ultraäänikäsittelyä.
(Kuva ja tutkimus: ©Chen et al., 2007)

Ultraäänikavitaation vaikutukset kiteytymiseen ja saostumiseen

Kun erittäin energiset ultraääniaallot kytketään nesteisiin, vuorottelevat korkean paineen / matalan paineen syklit luovat kuplia tai tyhjiöitä nesteeseen. Nämä kuplat kasvavat useiden syklien aikana, kunnes ne eivät pysty imemään enemmän energiaa niin, että ne romahtavat rajusti korkeapainesyklin aikana. Tällaisten väkivaltaisten kuplien luhistumisen ilmiö tunnetaan akustisena kavitaationa, ja sille on ominaista paikalliset äärimmäiset olosuhteet, kuten erittäin korkeat lämpötilat, korkeat jäähdytysnopeudet, korkeat paine-erot, iskuaallot ja nestesuihkut.
Ultraäänikavitaation vaikutukset edistävät kiteytymistä ja saostumista, mikä tarjoaa esiasteiden hyvin homogeenisen sekoittumisen. Ultraääniliuotus on hyvin itäinen menetelmä ylikyllästettyjen / ylikyllästettyjen liuosten tuottamiseksi. Voimakas sekoittuminen ja siten parantunut massansiirto parantavat ytimien kylvöä. Ultraääni-iskuaallot auttavat ytimien muodostumista. Mitä enemmän ytimiä kylvetään, sitä hienompaa ja nopeampaa tapahtuu kiteiden kasvu. Koska ultraäänikavitaatiota voidaan hallita hyvin tarkasti, kiteytysprosessia on mahdollista hallita. Luonnollisesti olemassa olevat nukleaation esteet voitetaan helposti ultraäänivoimien vuoksi.
Lisäksi sonikaatio auttaa niin sanotun sekundaarisen nukleaation aikana, koska voimakkaat ultraäänileikkausvoimat rikkoutuvat ja deagglomeroivat suurempia kiteitä tai agglomeraatteja.
Ultraäänellä voidaan välttää esiasteiden esikäsittely, koska sonikaatio parantaa reaktiokinetiikkaa.

Akustinen tai ultraääni kavitaatio: kuplin kasvu ja luhistuminen

Ultraäänikavitaatio luo erittäin voimakkaita voimia, jotka edistävät kiteytymis- ja saostumisprosesseja

Vaikuttaa Crystal Size Sonication

Ultrasound mahdollistaa vaatimusten mukaisten kiteiden valmistuksen. Kolme yleistä Sonication vaihtoehtoa on merkittävä vaikutus tuotokseen:

  • Alkuperäinen Sonication:
    Ultrasuurien aaltojen lyhyt soveltaminen ylikyllästettyyn liuokseen voi aloittaa ytimien kylvämisen ja muodostumisen. Koska sonikointia käytetään vain alkuvaiheessa, sen jälkeinen kiteen kasvu etenee esteettömästi suuremmat kiteitä.
  • Jatkuva Sonication:
    Ylikyllästetyn liuoksen jatkuva säteilytys johtaa pieniin kiteisiin, koska epätäydellinen ultraääni aiheuttaa paljon ydintä, joka johtaa monien pieni kiteitä.

  • Pulssitettu sonikaatio:
    Pulssi-ultraäänellä tarkoitetaan ultraäänen käyttöä määrätyin väliajoin. Tarkasti ohjattu ultraäänenergian syöttö mahdollistaa kiteiden kasvun vaikutuksen saadakseen Räätälöity kristallikoko.

Sonikaattorit parantavat kiteytys- ja saostumisprosesseja

Sonokiteytys- ja sonosaostusprosessit voidaan suorittaa erissä tai suljetuissa reaktoreissa, jatkuvana inline-prosessina tai in situ -reaktiona. Hielscher Ultrasonics toimittaa sinulle täydellisesti sopivan sonikaattorin erityiseen sono-kiteytys- ja sono-saostusprosessiisi – joko tutkimustarkoituksessa laboratorio- ja penkkimittakaavassa tai teollisessa tuotannossa. Laaja tuotevalikoimamme kattaa tarpeesi. Kaikki ultraäänilaitteet voidaan asettaa ultraäänipulsaatiosykleihin – ominaisuus, jonka avulla voidaan vaikuttaa räätälöityyn kiteen kokoon.
Ultraäänikiteytymisen hyötyjen parantamiseksi entisestään suositellaan Hielscherin virtaussolun insertin MultiPhaseCavitatorin käyttöä. Tämä erityinen insertti ruiskuttaa lähtöaineen 48 hienon kanyylin läpi, mikä parantaa ytimien ensimmäistä kylvöä. Lähtöaineet voidaan annostella tarkasti, mikä johtaa kiteytysprosessin hyvään hallittavuuteen.

Monivaiheinen kavitaattori MPC48Insert parantaa emulgointi- ja kiteytysprosesseja sonikoinnin avulla

MultiPhaseCavitator tehostettuihin kiteytysprosesseihin

Ultraääni-kiteytys

 

  • Nopeasti
  • tehokas
  • täsmälleen toistettavissa
  • korkealaatuinen tuotos
  • korkeat saannot
  • hallittavissa oleva
  • luotettava
  • erilaisia ​​asetuksia
  • turvallinen
  • helppokäyttöinen
  • helppo puhdistaa (CIP / SIP)
  • Huono kunnossapito

 

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

erätilavuusVirtausnopeusSuositeltavat laitteet
0.5 - 1,5 mln.aVialTweeter
1 - 500 ml10 - 200 ml / minUP100H
10 - 2000 ml20 - 400 ml / minUf200 ः t, UP400St
0.1 - 20L0.2 - 4 l / minUIP2000hdT
10 - 100 litraa2 - 10 l / minUIP4000hdT
15 - 150L3-15 l/minUIP6000hdT
n.a10 - 100 l / minUIP16000
n.asuuremmatklusterin UIP16000

Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisä tietoja

Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja ultraääniprosessoreista, sovelluksista ja hinnasta. Keskustelemme mielellämme prosessistasi kanssasi ja tarjoamme sinulle vaatimukset täyttävän ultraäänijärjestelmän!









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Ultraäänivirtauskenno dispersioon ja liuottamiseen

Ultraäänilasireaktori inline-kiteytykseen ja saostukseen



Kirjallisuus / Referenssit

Tosiasiat, jotka kannattaa tietää

Voimakkaiden ultraäänilaitteiden käyttö nesteisiin, nestemäisiin kiinteisiin aineisiin ja neste- ja kaasuseoksiin edistää monitahoisia prosesseja materiaalitekniikassa, kemian, biologian ja biotekniikan alalla. Samoin kuin sen useille sovelluksille, ultraääni-aaltojen liittäminen nesteiksi tai lietteiksi nimetään eri termeillä, jotka kuvaavat sonikaatioprosessia. Yleisiä termejä ovat sonication, ultrasonication, sonification, ultraääni säteilytys, insonation, sonorisation ja insonification.


Korkean suorituskyvyn ultraääni! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko spektrin kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta penkki-top-yksiköihin täysteollisiin ultraäänijärjestelmiin.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.


Keskustelemme mielellämme prosessistanne.

Otetaan yhteyttä.