התגבשות Ultrasonic ו משקעים

אולטרסאונד יוזם ומקדם נוקלאציה והתגבשות של מולקולות אורגניות. שליטה על תהליך זה היא חיונית כדי לוודא שהמוצר הסופי הוא באיכות גבוהה. היתרונות של שימוש בסוניקציה להתגבשות ויצירת מוצקים מנוזלים הם שזה הופך את התהליך להרבה יותר מהיר, משתמש בפחות חומר, ומאפשר לך 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 ויש משקעים שונות השפעות חיוביות על התהליך.
אולטרסאונד כוח עוזר

  • יוצרים פתרונות oversaturated / רוויה
  • ליזום התגרענות מהירה
  • לשלוט על קצב הצמיחה קריסטל
  • לשלוט על המשקעים
  • הפולימורפים מלאים
  • להפחית זיהומים
  • להשיג התפלגות גודל גביש אחידה
  • להשיג מורפולוגיה אפילו
  • למנוע בתצהיר רצוי על משטחים
  • ליזום התגרענות משנית
  • לשפר ההפרדה מוצק לנוזל

 

בקשת מידע





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 המשקעת הן בדרך כלל גם באופן סלקטיבי מאוד או במהירות מאוד לתהליכים הפצת ובכך בקושי לשלוט. התוצאה היא, כי ככלל, התגרענות מתרחשת באופן אקראי, כך האיכות (מזרזים) גבישים וכתוצאה מכך היא לא מבוקרת. בהתאם לכך, את גבישי outcoming להיות גודל גביש untailored, מופץ באופן לא אחיד ולא אחיד בצורה. גבישים כאלה זרזו באופן אקראי לגרום גדולים בעיות איכות מאז גודל גביש, הפצה ומורפולוגיה קריסטל הם קריטריוני איכות מכריעות של החלקיקים זרזו. התגבשות מבוקרת ומשקעי פירושו 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 הננו-מסונתז באולטרסאונד

תמונת TEM של ננו-גבישי פרובסקיט מסונתזים באולטרה-סאונד: 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 מזרחית היטב לייצר פתרונות רוויים / סופר-רוויים. הערבוב האינטנסיבי והעברת המסה המשופרת משפר את זריעת הגרעינים. גלי ההלם העל-קוליים מסייעים להיווצרות הגרעינים. ככל שנזרעו יותר גרעינים, כך תתרחש צמיחת הגביש עדינה ומהירה יותר. כמו cavitation קולי יכול להיות נשלט בצורה מדויקת מאוד, ניתן לשלוט על תהליך ההתגבשות. 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.

cavitation אקוסטי או קולי: צמיחת בועה וקריסה פנימה

קוויטציה קולית יוצרת כוחות אינטנסיביים ביותר המקדמים את תהליכי ההתגבשות והמשקעים

השפעת הקריסטל גודל על ידי Sonication

אולטראסאונד מאפשר לייצור גבישים המותאמים לדרישות. שלוש אפשרויות כלליות של sonication יש השפעות חשובות על הפלט:

  • Sonication ראשונית:
    היישום הקצר של גלי אולטרסאונד לפתרון רווי יכול ליזום את זריעת היווצרות הגרעין. כמו sonication מוחל רק בשלב הראשוני, תמורת צמיחת קריסטל עוקבת הפרעה וכתוצאה מכך יותר גדול גבישים.
  • Sonication רציף:
    ההקרנה הרציפה של תוצאות הפתרון הרוויות ב גבישים קטנים מאז ultrasonication הושהה יוצרת הרבה גרעינים וכתוצאה מכך הצמיחה של רבים קָטָן גבישים.

  • Sonication פעמו:
    אולטרסאונד פעם פירושו היישום של אולטרסאונד במרווחים נקבעו. קלט לשלוט באופן מדויק של אנרגיה קולית מאפשר להשפיע על גדילת הגבישים כדי להשיג המותאם גודל גביש.

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 אולטרסאונד

 

  • מָהִיר
  • יָעִיל
  • בדיוק לשחזור
  • פלט באיכות גבוהה
  • תשואות גבוהות
  • ניתן לשליטה
  • אָמִין
  • אפשרויות התקנה שונות
  • בטוח
  • ניתוח קל
  • קל לנקות (CIP / SIP)
  • תחזוקה נמוכה

 

הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:

נפח תצווה קצב זרימה התקנים מומלצים
00.5 ל 1.5mL N.A. VialTweeter
1 עד 500mL 10 עד 200mL / min מעלהay
10 עד 2000mL 20 עד 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 ל 20L 0.2 ל 4 ליטר / דקה UIP2000hdT
10 עד 100 ליטר 2 עד 10L / min UIP4000hdT
15 עד 150 ל' 3 עד 15 ליטר לדקה UIP6000hdT
N.A. 10 עד 100L / min UIP16000
N.A. יותר גדול אשכול UIP16000

תיצור איתנו 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!









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


תא זרימה קולי לפיזור והתמוססות

כור זכוכית אולטראסוני להתגבשות ומשקעים מוטבעים



ספרות/הפניות

עובדות שראוי לדעת

היישום של גלי אולטרסאונד אינטנסיביים לנוזלים, תערובות נוזלי מוצק וגז נוזלי תורם לתהליכים רבים במדע החומרים, הכימיה, הביולוגיה והביוטכנולוגיה. בדומה ליישומים רבים שלה, צימוד של קולי קולי לתוך נוזלים או slurries נקרא עם מונחים שונים המתארים את תהליך sonication. מונחים נפוצים הם: sonication, ultrasonication, sonification, קרינה קולי, insunation, sonorisation, ו insonification.


אולטרסוניקה ביצועים גבוהים! מגוון המוצרים Hielscher מכסה את הספקטרום המלא מן ultrasonicator המעבדה הקומפקטית מעל יחידות ספסל העליון למערכות אולטראסאונד תעשייתיות מלאות.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.


נשמח לדון בתהליך שלך.

בואו ניצור קשר.