Hielscher Ultrasonics
נשמח לדון בתהליך שלכם.
התקשרו אלינו: +49 3328 437-420
שלחו לנו מייל: info@hielscher.com

התגבשות אולטראסונית ומשקעים

אולטרסאונד יוזם ומקדם נוקלציה והתגבשות של מולקולות אורגניות. שליטה על תהליך זה חיונית כדי לוודא שהמוצר הסופי הוא באיכות גבוהה. היתרונות של שימוש בסוניקציה להתגבשות ויצירת מוצקים מנוזלים הם שהיא הופכת את התהליך להרבה יותר מהיר, משתמשת בפחות חומר ומאפשרת לנהל את גודל הגבישים הסופי. Hielscher מספקת סוניקטורים אמינים וקלים לשימוש להתגבשות מוצלחת והיווצרות מוצקים, בין אם באצווה, בתוך השורה או באתרם במהלך תגובה.

סונו-התגבשות וסונו-משקעים

היישום של גלים קוליים במהלך התגבשות משקעים יש השפעות חיוביות שונות על התהליך.
אולטרסאונד כוח עוזר

  • טופס פתרונות רוויים / רוויים
  • ליזום נוקלציה מהירה
  • לשלוט בקצב גדילת הגביש
  • לשלוט במשקעים
  • פולימורפים בקרה
  • הפחתת זיהומים
  • קבלת התפלגות גודל גבישית אחידה
  • לקבל מורפולוגיה שווה
  • מניעת שקיעה לא רצויה על משטחים
  • ליזום נוקלציה משנית
  • שיפור ההפרדה בין מוצק לנוזל

 

בקשת מידע




שימו לב ל מדיניות פרטיות.




סונו-התגבשות של גבישים כגון פארמצבטיים, כימיקלים עדינים וכו'.

Sonicator UIP2000hdT עם כור אצווה להתגבשות סונו-התגבשות

ההבדל בין התגבשות למשקעים

הן התגבשות והן משקעים הם תהליכים המונעים על ידי מסיסות, שבהם פאזה מוצקה, בין אם היא גביש או משקע, יוצאת מתמיסה שעברה את נקודת הרוויה שלה. ההבחנה בין התגבשות למשקעים תלויה במנגנון ההיווצרות ובאופי המוצר הסופי.

בהתגבשות מתרחשת התפתחות שיטתית והדרגתית של סריג גבישי, המורכב באופן סלקטיבי ממולקולות אורגניות, ובסופו של דבר מניב תרכובת גבישית או פולימורפית טהורה ומוגדרת היטב. לעומת זאת, משקעים כרוכים ביצירה מהירה של פאזות מוצקות מתמיסה רוויה יתר על המידה, וכתוצאה מכך להיווצרות מוצקים גבישיים או אמורפיים. חשוב לציין כי ההבחנה בין התגבשות למשקעים יכולה להיות מאתגרת, שכן חומרים אורגניים רבים מתבטאים בתחילה כמוצקים אמורפיים, לא גבישיים, אשר לאחר מכן עוברים מעבר והופכים לגבישיים באמת. במקרים כאלה, התיחום בין נוקלציה לבין היווצרות מוצק אמורפי במהלך משקעים הופך מורכב.

תהליכי ההתגבשות והמשקעים מוכתבים על ידי שני שלבים בסיסיים: נוקלציה וצמיחת גבישים. נוקלציה מתחילה כאשר מולקולות מומסות בתמיסה רוויה יתר על המידה מצטברות, יוצרות אשכולות או גרעינים, אשר לאחר מכן משמשים בסיס לצמיחה הבאה של פאזות מוצקות.

בעיות נפוצות בתהליכי התגבשות ומשקעים

התגבשות ומשקעים הם בדרך כלל תהליכים המתפשטים באופן סלקטיבי מאוד או מהיר מאוד ולכן כמעט שאינם ניתנים לשליטה. התוצאה היא שבאופן כללי, מתרחשת נוקלציה באופן אקראיכך שאיכות הגבישים המתקבלים (משקעים) אינה מבוקרת., בהתאם לכך, לגבישים היוצאים יש גודל גבישי לא מותאם, הם מפוזרים בצורה לא אחידה וצורתם לא אחידה. גבישים אקראיים כאלה גורמים למז'ור בעיות איכות מכיוון שגודל הגביש, התפלגות הגביש והמורפולוגיה הם קריטריוני איכות מכריעים של החלקיקים המושקעים. התגבשות בלתי מבוקרת ומשקעים פירושם מוצר גרוע.

פתרון: התגבשות ומשקעים תחת סוניקציה

התגבשות בסיוע אולטרסאונד (sonocrystallization) ומשקעים (sonoprecipitation) מאפשרת שליטה מדויקת על תנאי התהליך. כל הפרמטרים החשובים של התגבשות קולי יכול להיות מושפע במדויק – וכתוצאה מכך התגבשות והתגבשות מבוקרת. לגבישים המואצים באולטרה-סאונד יש גודל אחיד יותר ומורפולוגיה מעוקבת יותר. התנאים המבוקרים של סונו-התגבשות וסונו-משקעים מאפשרים שכפול גבוה ואיכות גבישית רציפה. כל התוצאות המושגות בקנה מידה קטן, ניתנות לשדרוג ליניארי לחלוטין. התגבשות על-קולית ומשקעים מאפשרים ייצור מתוחכם של ננו-חלקיקים גבישיים – גם בקנה מידה מעבדתי וגם בקנה מידה תעשייתי.

תמונת TEM של ננו-גבישי פרובסקיט מסונתזים באולטרה-סאונד

תמונת TEM של ננו-גבישים פרובסקיטים מסונתזים באולטרסאונד: CH3NH3PbBr3 QDs (a) עם ו-(b) ללא טיפול קולי.
(תמונה ומחקר: ©חן ואחרים, 2007)

ההשפעות של קביטציה קולית על התגבשות ומשקעים

כאשר גלים על-קוליים אנרגטיים מאוד מצומדים לנוזלים, מחזורי לחץ גבוה / לחץ נמוך לסירוגין יוצרים בועות או חללים בנוזל. בועות אלה גדלות במשך מספר מחזורים עד שהן אינן יכולות לספוג יותר אנרגיה, כך שהן קורסות באלימות במהלך מחזור לחץ גבוה. התופעה של קריסות בועות אלימות כאלה ידועה בשם קוויטציה אקוסטית ומאופיינת בתנאי קיצון מקומיים כגון טמפרטורות גבוהות מאוד, קצבי קירור גבוהים, הפרשי לחץ גבוהים, גלי הלם וסילונים נוזליים.
ההשפעות של cavitation קולי לקדם התגבשות ומשקעים, מתן ערבוב הומוגני מאוד של מבשרים. המסה קולית היא שיטה טובה לייצור פתרונות רוויים / סופר-רוויים. הערבוב האינטנסיבי והעברת המסה המשופרת משפר את זריעת הגרעינים. גלי ההלם העל-קוליים מסייעים להיווצרות הגרעינים. ככל שיזרעו יותר גרעינים, כך תתרחש צמיחת הגביש עדינה ומהירה יותר. כמו cavitation קולי יכול להיות נשלט בצורה מדויקת מאוד, ניתן לשלוט על תהליך התגבשות. באופן טבעי, מחסומים קיימים עבור nucleation הם להתגבר בקלות בשל כוחות קוליים.
בנוסף, סוניקציה מסייעת במהלך מה שמכונה נוקלציה משנית מכיוון שכוחות הגזירה העל-קוליים החזקים שוברים ומפרקים גבישים או אגרומרטים גדולים יותר.
עם אולטרסאונד, טיפול מקדים של מבשרי ניתן להימנע מאז סוניקציה משפר את קינטיקה תגובה.

קוויטציה אקוסטית או קולית: צמיחת בועה וקריסה

קוויטציה קולית יוצרת כוחות אינטנסיביים ביותר המקדמים את תהליכי ההתגבשות והמשקעים

השפעה על גודל הגביש על ידי סוניקציה

אולטרסאונד מאפשר ייצור גבישים המותאמים לדרישות. לשלוש אפשרויות כלליות של סוניקציה יש השפעה חשובה על הפלט:

  • סוניקציה ראשונית:
    היישום הקצר של גלי אולטרסאונד לתמיסה סופר-רוויה יכול ליזום זריעה והיווצרות של גרעינים. מכיוון שסוניקציה מיושמת רק בשלב הראשוני, צמיחת הגביש שלאחר מכן מתקדמת ללא הפרעה וכתוצאה מכך גדול קריסטלים.
  • סוניקציה רציפה:
    הקרינה המתמשכת של התמיסה הסופר-רוויה גורמת לגבישים קטנים, שכן האולטרסוניקציה הבלתי פוסקת יוצרת גרעינים רבים וכתוצאה מכך גדלה של רבים קטן קריסטלים.

  • סוניקציה פועמת:
    אולטרסאונד פועם פירושו יישום של אולטרסאונד במרווחים קבועים. קלט מבוקר במדויק של אנרגיה קולית מאפשר להשפיע על צמיחת הגביש על מנת להשיג המותאמים גודל קריסטל.

סוניקטורים לשיפור תהליכי התגבשות ומשקעים

תהליכי סונו-התגבשות וסונו-משקעים יכולים להתבצע בקבוצות או בכורים סגורים, כתהליך רציף בתוך השורה או כתגובה באתר. Hielscher Ultrasonics מספק לך את הסוניקטור המתאים באופן מושלם עבור תהליך סונו-התגבשות ומשקעים סונו-משקעים ספציפיים שלך – בין אם למטרות מחקר בקנה מידה של מעבדה וספסל עליון או בייצור תעשייתי. מגוון המוצרים הרחב שלנו מכסה את הצרכים שלך. כל ultrasonicators ניתן להגדיר מחזורי פעימה קולי – תכונה המאפשרת להשפיע על גודל קריסטל מותאם.
כדי לשפר את היתרונות התגבשות קולי עוד יותר, מומלץ להשתמש בתא זרימה Hielscher להוסיף MultiPhaseCavitator. תוספת מיוחדת זו מספקת הזרקה של קודמן דרך 48 צינוריות עדינות המשפרות את הזריעה הראשונית של הגרעינים. ניתן למדוד בדיוק את הסימנים המקדימים וכתוצאה מכך יכולת שליטה גבוהה על תהליך ההתגבשות.

Multi-Phase-Cavitator MPC48Insert לשיפור תהליכי תחליב והתגבשות באמצעות סוניקציה

MultiPhaseCavitator לתהליכי התגבשות משופרים

התגבשות קולית

 

  • מהר
  • יעיל
  • ניתן לשחזור מדויק
  • תפוקה באיכות גבוהה
  • תשואות גבוהות
  • לשליטה
  • אמין
  • אפשרויות הגדרה שונות
  • כספת
  • תפעול קל
  • קל לניקוי (CIP / SIP)
  • תחזוקה נמוכה

 

הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:

נפח אצווה קצב זרימה מכשירים מומלצים
00.5 עד 1.5 מ"ל נ.א. VialTweeter
1 עד 500 מ"ל 10 עד 200 מ"ל/דקה UP100H
10 עד 2000 מ"ל 20 עד 400 מ"ל/דקה UP200Ht, UP400ST
00.1 עד 20 ליטר 00.2 עד 4L/דקה UIP2000hdT
10 עד 100 ליטר 2 עד 10 ליטר/דקה UIP4000hdT
15 עד 150 ליטר 3 עד 15 ליטר/דקה UIP6000hdT
נ.א. 10 עד 100 ליטר/דקה UIP16000
נ.א. גדול אשכול של UIP16000

צרו קשר! / שאל אותנו!

בקש מידע נוסף

אנא השתמש בטופס שלהלן כדי לבקש מידע נוסף על מעבדים קוליים, יישומים ומחיר. נשמח לדון איתך בתהליך שלך ולהציע לך מערכת קולית הממלאת את דרישותיך!









אנא שימו לב מדיניות פרטיות.




תא זרימה קולי לפיזור והתמוססות

כור זכוכית אולטראסוני להתגבשות ומשקעים מוטבעים



ספרות / מקורות

עובדות שכדאי לדעת

היישום של גלי אולטרסאונד אינטנסיביים על נוזלים, תערובות נוזל-מוצק וגז נוזלי תורם לתהליכים רבים במדעי החומרים, כימיה, ביולוגיה וביוטכנולוגיה. בדומה ליישומים הרבים שלה, הצימוד של גלים קוליים לתוך נוזלים או slurries נקרא עם מונחים שונים המתארים את תהליך סוניקציה. מונחים נפוצים הם: סוניקציה, אולטרה-סוניקציה, סוניפיקציה, הקרנה על-קולית, תסונציה, סונוריזציה והתזה.


אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים! טווח המוצרים של Hielscher מכסה את כל הספקטרום החל מאולטרסוניקטור המעבדה הקומפקטי מעל יחידות ספסל ועד מערכות אולטראסוניות תעשייתיות מלאות.

Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.

נשמח לדון בתהליך שלכם.

Let's get in contact.