સોનિકેશન સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્રમાં નવા માર્ગો ખોલે છે

સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્ર નબળી, પ્રતિવર્તી આંતરક્રિયાઓ પર આધાર રાખે છે: હાઇડ્રોજન બંધન, π–π સ્ટેકિંગ, વાન ડર વાલ્સ બળો, દ્રાવકવિરાગી અસરો અને કાઇરલ ઓળખ. આ આંતરક્રિયાઓ અણુઓને તંતુઓ, દંડાકાર રચનાઓ, જેલ, સમુચ્ચયો અને સુપ્રામોલેક્યુલર પોલિમર જેવી મોટી સંરચનાઓમાં સ્વયં ગોઠવાવા દે છે. રસાયણશાસ્ત્રીઓ અને રાસાયણિક ઇજનેરો માટે પડકાર માત્ર આવી રચનાઓ બનાવવાનો જ નથી, પરંતુ કઈ રચના બને છે, તે કેટલી ઝડપથી બને છે અને તે ગતિજ રીતે ફસાયેલી રહે છે કે ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય રીતે સૌથી સ્થિર અવસ્થાએ પહોંચે છે તેનું નિયંત્રણ કરવાનો પણ છે.

રસાયણશાસ્ત્રમાં અલ્ટ્રાસોનિક અસરો: સોનિકેશન સુપ્રામોલેક્યુલર સ્વસંયોજનને નિયંત્રિત કરે છે

Nature Communications માં પ્રકાશિત Wehner et al. (2020) નો વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસ દર્શાવે છે કે સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્રમાં સ્વસંયોજનના માર્ગોને નિયંત્રિત કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઉપયોગ શક્તિશાળી બાહ્ય ઉત્તેજક તરીકે કરી શકાય છે. સંશોધકોએ કાઇરલ પેરીલીન બિસિમાઇડ અણુઓના રેસેમિક મિશ્રણની તપાસ કરી અને દર્શાવ્યું કે સોનિકેશન અલગ અલગ સુપ્રામોલેક્યુલર બહુરૂપોની રચનાને દિશા આપી શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પરિસ્થિતિઓના આધારે, આ તંત્રએ ગતિજ રીતે નિયંત્રિત કોન્ગ્લોમરેટ અને ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય રીતે સ્થિર રેસેમિક સુપ્રામોલેક્યુલર પોલિમર સહિતની વિવિધ સ્વસંયોજિત રચનાઓ ઉત્પન્ન કરી. અભ્યાસમાં અલ્ટ્રાસોનિકેશન માટે સ્પષ્ટપણે Hielscher UP50H અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે 30 kHz, 50 W અને 100% કંપવિસ્તાર પર ચલાવવામાં આવ્યું હતું.
આ પરિણામ આધુનિક પદાર્થ રસાયણશાસ્ત્ર માટે અત્યંત પ્રાસંગિક છે, કારણ કે તે દર્શાવે છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ માત્ર મિશ્રણ કે વિક્ષેપન માટેનું સાધન નથી. સુનિર્ધારિત પરિસ્થિતિઓમાં, સોનિકેશન આણ્વિક માર્ગના નિયંત્રણ માટે પ્રક્રિયા પરિમાણ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.

રસાયણશાસ્ત્રમાં અલ્ટ્રાસોનિક અસરો શા માટે મહત્વની છે

રસાયણશાસ્ત્રમાં અલ્ટ્રાસોનિક અસરો મુખ્યત્વે ધ્વનિક કેવિટેશનને કારણે ઉત્પન્ન થાય છે. જ્યારે પ્રવાહીમાં ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે વારાફરતી બદલાતા દબાણ ચક્રો સૂક્ષ્મ કેવિટેશન પરપોટા ઉત્પન્ન કરે છે. તેમની વૃદ્ધિ અને તૂટી પડવાથી સ્થાનિક ઉચ્ચ ઊર્જાવાળી પરિસ્થિતિઓ, તીવ્ર સૂક્ષ્મપ્રવાહો, પ્રબળ કતરણી પ્રવણતાઓ અને કાર્યક્ષમ દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ ઉત્પન્ન થાય છે. રાસાયણિક અને પદાર્થ પ્રક્રિયાઓમાં, આ અસરો નાભિકન, સમુચ્ચયન, કણ રચના, વિક્ષેપન, સ્ફટિકીકરણ અને સ્વસંયોજનને પ્રભાવિત કરી શકે છે.
સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્રમાં આ ખાસ કરીને મૂલ્યવાન છે, કારણ કે ઘણી પ્રણાલીઓ માર્ગ પર આધારિત હોય છે. ઊર્જા આપવાના ક્રમ અને તીવ્રતા, તાપમાન, સાંદ્રતા, દ્રાવકની સંરચના અને સમયના આધારે એક જ અણુ અલગ અલગ બહુરૂપોમાં સંયોજિત થઈ શકે છે. સોનિકેશન મૂળભૂત રચનાત્મક એકમની આણ્વિક રચના બદલ્યા વિના પ્રણાલીમાં યાંત્રિક ઊર્જા દાખલ કરવાની નિયંત્રિત કરી શકાય તેવી રીત પૂરી પાડે છે.
રાસાયણિક ઇજનેરો માટે આ એક નિર્ણાયક લાભ છે: અલ્ટ્રાસાઉન્ડના પરિમાણો નિર્ધારિત કરી શકાય છે. કંપવિસ્તાર, શક્તિ, સોનોટ્રોડ અને રિએક્ટરની ભૂમિતિ, તાપમાન, નિવાસ સમય, દબાણ અને પ્રવાહ દરને સમાયોજિત કરી શકાય છે, તેમનું નિરીક્ષણ કરી શકાય છે અને વ્યવહાર્યતા પરીક્ષણોમાંથી વધુ મોટા પ્રક્રિયાકરણ આયતનોમાં લાગુ કરી શકાય છે.

સ્વસંયોજનના નિયંત્રણ માટેના સાધન તરીકે સોનિકેશન

આ અભ્યાસમાં બે પ્રતિબિંબસમાવયવી પેરિલીન બિસઇમાઇડ અણુઓના રેસેમિક મિશ્રણના સ્વસંયોજનનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. યોગ્ય બાહ્ય ઉત્તેજનાની ગેરહાજરીમાં, આવી પ્રણાલીઓ પ્રાધાન્યપ્રાપ્ત સમુચ્ચયન માર્ગને અનુસરી શકે છે અથવા અર્ધસ્થિર અવસ્થાઓમાં ફસાઈ શકે છે. નિયંત્રિત અલ્ટ્રાસોનિકેશન લાગુ કરીને, સંશોધકો વિવિધ સુપ્રામોલેક્યુલર પરિણામો મેળવી શક્યા હતા.
મુખ્ય તારણ સરળ પરંતુ પ્રભાવશાળી છે: સોનિકેશને સ્વસંયોજનનો માર્ગ બદલ્યો હતો. ચોક્કસ તાપમાન અને સાંદ્રતાઓ પર, ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડે એક સમુચ્ચય અવસ્થામાંથી બીજી અવસ્થામાં રૂપાંતરને પ્રોત્સાહન આપ્યું હતું. ગતિજ સોનિકેશન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, પ્રણાલીએ સુપ્રામોલેક્યુલર કોન્ગ્લોમરેટ બનાવ્યો હતો. ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય સોનિકેશન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, તેણે ભિન્ન આકારવિજ્ઞાન અને વધુ સ્થિરતા ધરાવતો રેસેમિક સુપ્રામોલેક્યુલર પોલિમર બનાવ્યો હતો.
સમાન કાઇરાલિટી ધરાવતા અણુઓનું સમુચ્ચયન કે ભિન્ન કાઇરાલિટી ધરાવતા અણુઓનું સમુચ્ચયન પ્રભુત્વ ધરાવે છે, તેને પ્રભાવિત કરવાની ક્ષમતામાં આનું વૈજ્ઞાનિક મહત્ત્વ રહેલું છે. આનું ઔદ્યોગિક મહત્ત્વ વધુ વ્યાપક ખ્યાલમાં રહેલું છે: સોનિકેશન માત્ર પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવવામાં જ નહીં, પરંતુ આણ્વિક સંગઠનને દિશા આપવામાં પણ મદદ કરી શકે છે.

આ નીચેના ક્ષેત્રો માટે પ્રાસંગિક છે:

• સુપ્રામોલેક્યુલર પોલિમરો અને કાર્યાત્મક કાર્બનિક પદાર્થો
• કાઇરલ સમુચ્ચયન અને રેસેમેટના પ્રતિબિંબસમાવયવોના પૃથક્કરણ અંગેનું સંશોધન
• સ્ફટિકીકરણ અને બહુરૂપી સ્વરૂપોની તપાસ
• નેનોતંતુઓ, નેનોસળિયાઓ અને રંજક સમુચ્ચયોનું નિર્માણ
• ફોર્મ્યુલેશનનો વિકાસ અને અદ્યતન પદાર્થોની પ્રક્રિયા
• અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓનું પાયાવર્ધન

સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્રમાં Hielscher સોનિકેટરોની ભૂમિકા

પ્રાયોગિક કાર્ય માટે, અલ્ટ્રાસોનિકેશન Hielscher UP50H વડે કરવામાં આવ્યું હતું, જે પ્રયોગશાળા માટેનું સુઘડ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર છે. UP50H એ પ્રયોગશાળાના નાના નમૂનાઓ માટે રચાયેલું 50 W, 30 kHz પ્રોબ પ્રકારનું સોનિકેટર છે અને તેનો ઉપયોગ રાસાયણિક, જૈવિક, તબીબી અને વિશ્લેષણાત્મક પ્રયોગશાળાઓમાં થાય છે. Hielscher ના વર્ણન મુજબ, UP50H હાથમાં પકડીને અથવા સ્ટેન્ડ પર ગોઠવીને ચલાવવા માટે અને નમૂનાઓના નાના કદફળને વિખેરવા, ઓગાળવા, ઇમલ્સિફાઇ કરવા અને સમાનાંગી બનાવવા જેવાં કાર્યો માટે યોગ્ય છે.
આ અભ્યાસમાં, UP50H એ સુપ્રામોલેક્યુલર સમુચ્ચયોના રૂપાંતરને શરૂ કરવા અને દિશા આપવા માટે જરૂરી અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા પૂરી પાડી હતી. આ રસાયણશાસ્ત્રીઓ માટે એક મહત્ત્વનો વ્યવહારુ મુદ્દો દર્શાવે છે: પ્રયોગશાળામાં નાના કદફળ પર કરવામાં આવતું સોનિકેશન પ્રક્રિયાની એવી કાર્યકારી પરિસ્થિતિ-મર્યાદાઓ ઉજાગર કરી શકે છે, જેને અન્યથા માત્ર હલાવવાથી, ગરમ કરવાથી અથવા નિષ્ક્રિય કાલપ્રભાવન દ્વારા ઓળખવી મુશ્કેલ હોય છે.
તેથી સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્રમાં, UP50H જેવા પ્રોબ પ્રકારના સોનિકેટરોનો ઉપયોગ માત્ર નમૂનાની તૈયારી માટે જ નહીં, પરંતુ સક્રિય પ્રાયોગિક ચલ તરીકે પણ થઈ શકે છે. સોનિકેશનનું તાપમાન અને સમયગાળો બદલીને, સંશોધકો ગતિજ અને ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય પરિસ્થિતિઓનો અભ્યાસ કરી શકે છે, સમુચ્ચયન માર્ગોની તપાસ કરી શકે છે અને અર્ધસ્થિર અથવા સ્થિર બહુરૂપી સ્વરૂપોને ઓળખી શકે છે.
 

(R,R)- અને (S,S)-PBI ના રેસેમિક મિશ્રણના સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક અભ્યાસો. a (R,R)- અને (S,S)-PBI ની રાસાયણિક રચનાઓ અને (R,R)- અને (S,S)-PBI ના રેસેમિક મિશ્રણનું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-પ્રેરિત સુપ્રામોલેક્યુલર પોલિમરીકરણ થઈને કોન્ગ્લોમરેટ Con-Agg 1 અને Con-Agg 2 તથા રેસેમિક સુપ્રામોલેક્યુલર પોલિમર Rac-Agg 4 બનવાની પ્રક્રિયાનું યોજનાત્મક નિરૂપણ.
અભ્યાસ અને યોજના: ©Wehner et al., 2020

પ્રયોગશાળાની શોધથી પાયાવર્ધનક્ષમ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા સુધી

Hielscher સોનિકેટરોનો એક મુખ્ય લાભ એ છે કે વિકાસની સમગ્ર શૃંખલામાં અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો ઉપલબ્ધ છે: નાના પ્રયોગશાળા ઉપકરણોથી લઈને બેન્ચ-ટોપ સિસ્ટમો અને ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો સુધી. Hielscher પ્રયોગશાળાના સ્તરથી લઈને ઉત્પાદનના સ્તર સુધી પ્રવાહી પ્રક્રિયાકરણ માટે અલ્ટ્રાસોનિકેટરો અને પ્રોબ પૂરા પાડે છે, જેમના ઉપયોગોમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાકરણ, કણોના કદમાં ઘટાડો, નિષ્કર્ષણ, વિક્ષેપન અને સમાનાંગીકરણનો સમાવેશ થાય છે.
આ મહત્ત્વનું છે કારણ કે જ્યારે પ્રક્રિયાને મોટા પાયે પુનઃઉત્પન્ન કરી શકાતી નથી, ત્યારે ઘણાં આશાસ્પદ સોનોકેમિકલ અથવા સુપ્રામોલેક્યુલર તારણો પ્રયોગશાળાથી આગળ વધી શકતાં નથી. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાના વિકાસ માટેનો Hielscher નો અભિગમ નિયંત્રિત કરી શકાય તેવા પરિમાણો અને પાયાવૃદ્ધિ કરી શકાય તેવાં સાધનોનાં વિન્યાસો પર આધારિત છે. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા માટેની અસરકારક કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓનો પરાસ ઓળખાઈ જાય પછી, સંબંધિત ઊર્જા નિવેશ અને પ્રક્રિયાકરણની પરિસ્થિતિઓ જાળવી રાખીને પ્રક્રિયાને મોટી અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમોમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે.
ઔદ્યોગિક વપરાશકર્તાઓ માટે આનો અર્થ એ છે કે સોનિકેશનને માત્ર સંશોધન પદ્ધતિ તરીકે જ નહીં, પરંતુ પ્રક્રિયા ટેકનોલોજી તરીકે પણ ગણી શકાય છે.

સતત રાસાયણિક પ્રક્રિયાકરણ માટે ઇનલાઇન સોનિકેશન

બેચ સોનિકેશન પ્રયોગશાળામાં પ્રાથમિક ચકાસણી અને નાના પ્રવાહી જથ્થાઓના ઇષ્ટતમીકરણ માટે ઉપયોગી છે. જોકે, રાસાયણિક ઉત્પાદનમાં ઘણી વાર સતત સંચાલન, પુનરુત્પાદકતા અને નિર્ધારિત નિવાસ સમયની જરૂર પડે છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમો ઇનલાઇન સોનિકેશનને સમર્થન આપે છે, જેમાં પ્રવાહીને અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો સેલ અથવા રિએક્ટરમાંથી પંપ કરવામાં આવે છે અને નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં કેવિટેશન ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ લાવવામાં આવે છે.
ઇનલાઇન સોનિકેશન સિંગલ-પાસ મોડમાં અથવા પુનઃપરિભ્રમણ મોડમાં ચલાવી શકાય છે, જેથી પ્રવાહી અલ્ટ્રાસોનિક ઉપચાર ક્ષેત્રમાંથી એક વાર અથવા ઘણી વાર પસાર થઈ શકે છે. Hielscher જણાવે છે કે તેના અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો પ્રયોગશાળા અને બેન્ચ-ટોપ એકમોથી લઈને સંપૂર્ણ ઔદ્યોગિક પાયા સુધી, બેચ અને સતત ઇનલાઇન પ્રક્રિયાકરણ બંને માટે ઉપલબ્ધ છે.

સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્ર અને રાસાયણિક ઇજનેરી માટે ઇનલાઇન સોનિકેશન અનેક લાભો આપે છે:

• કેવિટેશન ક્ષેત્રમાં નિયંત્રિત નિવાસ સમય
• અનિયંત્રિત બેચ હલનચલનની તુલનામાં સુધારેલી પુનરુત્પાદકતા
• ફ્લો સેલ અને બાહ્ય શીતલન દ્વારા વધુ સારું ઉષ્મા વ્યવસ્થાપન
• વધુ મોટા પ્રવાહી જથ્થાઓ માટે સતત પ્રક્રિયાકરણ
• હાલની રાસાયણિક ઉત્પાદન લાઇનોમાં વધુ સરળ સંકલન
• પ્રવાહ દર, કંપવિસ્તાર અને રિએક્ટરનો વિન્યાસ સમાયોજિત કરીને પાયાવૃદ્ધિ કરી શકાય તેવી ઉપચાર તીવ્રતા

પ્રક્રિયાપથ પર આધારિત રસાયણશાસ્ત્રમાં આ પરિમાણો નિર્ણાયક બની શકે છે. જો કોઈ સુપ્રામોલેક્યુલર સિસ્ટમ ટૂંકા સમયના તીવ્ર સોનિકેશન પ્રત્યે લાંબા સમયના હળવા સોનિકેશન કરતાં અલગ પ્રતિભાવ આપે, તો ઇનલાઇન પ્રક્રિયાકરણ તે પ્રભાવની પરિસ્થિતિઓને નિર્ધારિત કરવા અને પુનઃઉત્પન્ન કરવા માટે ઇજનેરી માળખું પૂરું પાડે છે.

રેખીય પાયાવૃદ્ધિ: સોનોકેમિકલ પ્રાથમિક ચકાસણીથી ઉત્પાદન સુધી

Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજી પ્રયોગશાળાના પરીક્ષણથી ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાકરણ સુધી પાયાવૃદ્ધિ માટે રચવામાં આવી છે. મોટી સિસ્ટમો માટે કંપવિસ્તાર, દબાણ અને તાપમાન જેવાં પ્રક્રિયા પરિમાણોનું નાના પ્રાયોગિક ગોઠવણોમાં ઇષ્ટતમીકરણ કરી શકાય છે અને ત્યારબાદ તેમને પ્રતિ એકમ સમયમાં વધુ જથ્થાનું પ્રક્રિયાકરણ કરતાં સાધનોમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે. Hielscher જણાવે છે કે પરિમાણોનો શ્રેષ્ઠ વિન્યાસ ઓળખાઈ ગયા પછી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતામાં રેખીય પાયાવૃદ્ધિ કરી શકાય છે.
રેખીય પાયાવૃદ્ધિની આ ક્ષમતા સંવેદનશીલ સુપ્રામોલેક્યુલર સિસ્ટમો સાથે કામ કરતા રસાયણશાસ્ત્રીઓ અને પ્રક્રિયા ઇજનેરો માટે ખાસ મહત્ત્વની છે. સ્વયં-સંયોજિત પદાર્થો ઘણી વાર કાર્યકારી પ્રક્રિયા-પરિસ્થિતિઓના સાંકડા પરાસ પર આધાર રાખે છે. મિશ્રણની તીવ્રતા, નિવાસ સમય, તાપમાન પ્રોફાઇલ અથવા ઊર્જા ઘનતામાં ફેરફાર ઉત્પાદનની આકારરચના બદલી શકે છે. પ્રક્રિયા મિલિલિટરથી લિટર અને અંતે ઉત્પાદનના પાયાના પ્રવાહ દરો સુધી પહોંચે ત્યારે, પાયાવૃદ્ધિ કરી શકાય તેવી અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમો નિર્ધારિત સોનિકેશન પરિસ્થિતિઓ જાળવી રાખીને આ જોખમ ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.
Hielscher પ્રતિ એકમ સમયમાં મોટા જથ્થાના ઇનલાઇન સોનિકેશન માટે MultiSonoReactor જેવા ઔદ્યોગિક ઇનલાઇન રિએક્ટરો પણ પૂરા પાડે છે. આ સિસ્ટમો સમાનાંગીકરણ, મિશ્રણ, વિક્ષેપન, નિષ્કર્ષણ અને સોનોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ સહિતના ઉપયોગો માટે રચવામાં આવી છે.

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે સંશ્લેષિત સુપ્રામોલેક્યુલર બહુરૂપોનું વૈજ્ઞાનિક અને ઔદ્યોગિક મહત્ત્વ

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા નિયંત્રિત સુપ્રામોલેક્યુલર બહુરૂપતા પરનો અભ્યાસ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે તે દર્શાવે છે કે રસાયણશાસ્ત્રમાં અલ્ટ્રાસોનિક અસરોનો ઉપયોગ કરીને એક જ આણ્વિક પ્રણાલીમાંથી પદાર્થની જુદી જુદી અવસ્થાઓ કેવી રીતે મેળવી શકાય છે. અણુમાં ફેરફાર કરવાને બદલે સંશોધકોએ પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર કર્યો હતો. ઔદ્યોગિક રસાયણશાસ્ત્ર માટે સોનિકેશન આ જ બાબતમાં આકર્ષક બને છે: તે વધારાનાં સંશ્લેષણ પગલાંને બદલે પ્રક્રિયાના તીવ્રીકરણ દ્વારા પરિણામો સુધારી શકે છે.
વૈજ્ઞાનિક સંશોધન માટે આ તારણો કાઇરલ સ્વસંયોજન, ગતિજ ફસાવ, ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય નિયંત્રણ અને સુપ્રામોલેક્યુલર ઊર્જા પરિદૃશ્યોની વધુ ઊંડી સમજમાં યોગદાન આપે છે. ઉદ્યોગ માટે આ જ સિદ્ધાંતો બહુરૂપોની વધુ સારી તપાસ, કાર્યાત્મક સામગ્રીના વધુ ઝડપી વિકાસ, સમુચ્ચયની આકારરચના પર વધુ સારા નિયંત્રણ અને અદ્યતન રાસાયણિક પ્રણાલીઓની વધુ પુનરુત્પાદનક્ષમ પ્રક્રિયાને સમર્થન આપી શકે છે.

વ્યવહારમાં, સોનિકેશન રસાયણશાસ્ત્રીઓ અને રાસાયણિક ઇજનેરોને નીચેની બાબતોમાં મદદ કરી શકે છે:

• સ્વસંયોજનનાં રૂપાંતરણોને વેગ આપવામાં
• અન્યથા સુલભ ન હોય એવા સમુચ્ચયન માર્ગોને પ્રોત્સાહન આપવામાં
• માર્ગ પર આધારિત પ્રણાલીઓમાં પુનરુત્પાદનક્ષમતા સુધારવામાં
• સમતુલા પ્રાપ્ત કરવા માટેના લાંબા સમય પરની નિર્ભરતા ઘટાડવામાં
• ગતિજ અને ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય ઉત્પાદન અવસ્થાઓની તપાસ કરવામાં
• પ્રયોગશાળાનાં આશાસ્પદ પરિણામોને ઇનલાઇન પ્રક્રિયાઓમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં

સક્ષમ બનાવતી ટેકનોલોજી તરીકે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા

ઉચ્ચ શક્તિવાળું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્ર માટે સક્ષમ બનાવતી ટેકનોલોજી છે. ધ્વનિ ઊર્જાનો નિયંત્રિત પુરવઠો જટિલ પ્રણાલીઓના આણ્વિક સંગઠનને પ્રભાવિત કરી શકે છે અને એવી રચનાઓ મેળવવાનું શક્ય બનાવી શકે છે, જે માત્ર પરંપરાગત હલાવવાની પદ્ધતિ અથવા ઉષ્મીય ઉપચારથી મેળવવી મુશ્કેલ હોય છે.
Hielscher UP50H સાથે ઉલ્લેખિત અભ્યાસ મૂળભૂત સુપ્રામોલેક્યુલર સંશોધન માટે પ્રયોગશાળામાં ચોક્કસ સોનિકેશનનું મૂલ્ય દર્શાવે છે. Hielscher ના વધુ મોટા બેન્ચ-ટોપ અને ઔદ્યોગિક સોનિકેટરો સાથે આ જ ટેકનોલોજી મંચને પ્રક્રિયાના શ્રેષ્ઠીકરણ, ઇનલાઇન ઉપચાર અને રેખીય ક્ષમતાવર્ધન સુધી વિસ્તારી શકાય છે.
રસાયણશાસ્ત્રીઓ માટે આ સ્વસંયોજન અને બહુરૂપ નિયંત્રણમાં નવા પ્રાયોગિક માર્ગો ખોલે છે. રાસાયણિક ઇજનેરો માટે આ રસાયણશાસ્ત્રમાં અલ્ટ્રાસોનિક અસરોને વિશ્વસનીય ઉત્પાદન વ્યૂહરચનાઓમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ક્ષમતા વધારી શકાય એવું પ્રક્રિયા સાધન પૂરું પાડે છે.

નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:

ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને પરામર્શ – જર્મનીમાં નિર્મિત ગુણવત્તા

Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો તેમની સર્વોચ્ચ ગુણવત્તા અને ડિઝાઇનનાં ધોરણો માટે જાણીતા છે. મજબૂતાઈ અને સરળ સંચાલન અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોને ઔદ્યોગિક સુવિધાઓમાં સરળતાથી સંકલિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો કઠોર પરિસ્થિતિઓ અને પડકારજનક વાતાવરણમાં સરળતાથી કાર્ય કરી શકે છે.

Hielscher Ultrasonics એક ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી તથા વપરાશકર્તા માટેની સરળતા ધરાવતા ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિકેટરો પર વિશેષ ભાર મૂકે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA તથા RoHsની આવશ્યકતાઓ પૂરી કરે છે.

સાહિત્ય / સંદર્ભો

• Wehner, M., Röhr, M.I.S., Stepanenko, V. et al. (2020): Control of self-assembly pathways toward conglomerate and racemic supramolecular polymers. Nature Communications 11, 5460 (2020).
• Rutgeerts LAJ, Soultan AH, Subramani R, Toprakhisar B, Ramon H, Paderes MC , De Borggraeve WM, Patterson J (2019): Robust scalable synthesis of a bis-urea derivative forming thixotropic and cytocompatible supramolecular hydrogels. Chem Commun (Camb). 2019 Jun 20;55(51):7323-7326.
• Subhankar Paul and Sailendra Mahanta (2015): Preparation and Characterization of Self-Assembled Graphene Oxide Supramolecular Structures. Journal of Medical and Bioengineering, Vol. 4, No. 6, pp. 480-483, December 2015.
• F. Portone, M. Amorini, M. Montanari, R. Pinalli, A. Pedrini, R.V erucchi, R. Brighenti, E. Dalcanale (2023): Molecular Auxetic Polymer of Intrinsic Microporosity via Conformational Switching of a Cavitand Crosslinker. Advanced Functional Materials 2023, 33, 2307605.