Ultrazvučni kristalizacije i taloženja

Ultrazvuk inicira i potiče nukleaciju i kristalizaciju organskih molekula. Imati kontrolu nad ovim procesom ključno je kako bi se osiguralo da je konačni proizvod visoke kvalitete. Prednosti korištenja ultrazvukom za kristalizaciju i izradu krutih tvari iz tekućina su u tome što čini proces mnogo bržim, koristi manje materijala i omogućuje vam upravljanje konačnom veličinom kristala. Hielscher pruža pouzdane i jednostavne sonicatore za uspješnu kristalizaciju i stvaranje krutine, bilo u seriji, inline ili in-situ tijekom reakcije.

Sono-kristalizacija i sono-oborine

Primjena ultrazvučnih valova tijekom kristalizacije i oborina imaju različite pozitivne utjecaje na proces.
Snaga ultrazvuk pomaže

  • dobije prezasićena / prezasićenih otopina
  • pokrenuti brzo nukleacije
  • kontrolira brzinu rasta kristala
  • kontrolirati taloženje
  • kontrola polimorfne
  • smanjenje onečišćenja
  • dobije jednoliku raspodjelu veličine kristala
  • postigne jednolična morfologiju
  • spriječiti neželjeno taloženje na površine
  • pokrenuti sekundarne nukleacije
  • poboljšati kruto-tekuće separacije

 

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Sono-kristalizacija kristala kao što su pharmceutika, fine kemikalije itd.

Sonicator UIP2000hdT sa serijskim reaktorom za sono-kristalizaciju

Razlika između kristalizacije i Oborenja

I kristalizacija i oborine su procesi vođeni topljivošću, pri čemu čvrsta faza, bilo da se radi o kristalu ili talogu, izlazi iz otopine koja je premašila svoju točku zasićenja. Razlika između kristalizacije i oborina ovisi o mehanizmu formiranja i prirodi konačnog proizvoda.

U kristalizaciji dolazi do metodičkog i postupnog razvoja kristalne rešetke, selektivno sastavljene od organskih molekula, što u konačnici daje čist i dobro definiran kristalni ili polimorfni spoj. Suprotno tome, oborine podrazumijevaju brzo stvaranje čvrstih faza iz prezasićene otopine, što rezultira stvaranjem kristalnih ili amorfnih krutih tvari. Važno je napomenuti da razlikovanje kristalizacije i oborina može biti izazovno, jer se mnoge organske tvari u početku manifestiraju kao amorfne, nekristalne krutine, koje kasnije prolaze kroz prijelaz kako bi postale doista kristalne. U takvim slučajevima, razgraničenje između nukleacije i stvaranja amorfne krutine tijekom oborina postaje zamršeno.

Procesi kristalizacije i taloženja diktiraju dva temeljna koraka: nukleacija i rast kristala. Nukleacija počinje kada se molekule otopljene tvari u prezasićenoj otopini akumuliraju, tvoreći grozdove ili jezgre, koje zatim služe kao temelj za naknadni rast čvrstih faza.

Uobičajeni problemi s procesima kristalizacije i oborina

Kristalizacija i oborine su inače bilo vrlo selektivno i vrlo brzo se širi pod procese i time teško kontrolirati. Rezultat je da u cjelini, javlja nukleacije slučajnoTako da je kvaliteta dobivenih kristala (taloženje) je nekontrolirano. Prema tome, izlazeći kristali imaju untailored veličinu kristala, neravnomjerno raspoređene i nepravilno oblikovani. Takvi nasumično Precipitirani kristali uzrokuju značajan problemi s kvalitetom od kristala veličine, kristalna morfologija i distribucija ključni kriterij kakvoće istaloženim česticama. Nekontroliranog kristalizacija i taloženje znači loše produkt.

Rješenje: Kristalizacija i oborine pod ultrazvukom

Ultrazvučno potpomognuta kristalizacija (sonocrystallization) i taloženje (sonoprecipitation) omogućuje preciznu kontrolu nad uvjetima procesa. Svi važni parametri ultrazvučne kristalizacije mogu se precizno utjecati – što rezultira kontroliranom nukleacijom i kristalizacijom. Ultrazvučno taloženi kristali imaju ujednačeniju veličinu i više kubične morfologije. Kontrolirani uvjeti sono-kristalizacije i sono-taloženja omogućuju visoku obnovljivost i kontinuiranu kvalitetu kristala. Svi rezultati postignuti u malim razmjerima mogu se skalirati potpuno linearno. Ultrazvučna kristalizacija i oborine omogućuju sofisticiranu proizvodnju kristalnih nano-čestica – i na laboratoriju i na industrijskoj razini.

TEM slika ultrazvučno sintetizira perovskite nanokristali

TEM slika ultrazvučno sintetiziranih perovskite nanokristala: CH3NH3PbBr3 QDs (a) sa i (b) bez ultrazvučnog liječenja.
(Slika i studija: ©Chen i sur., 2007)

Učinci ultrazvučne kavitacije na kristalizaciju i oborine

Kada su visoko energetski ultrazvučni valovi spojeni u tekućine, naizmjenični ciklusi visokog tlaka / niskog tlaka stvaraju mjehuriće ili praznine u tekućini. Ti mjehurići rastu tijekom nekoliko ciklusa sve dok ne mogu apsorp više energije tako da se nasilno kolapsiraju tijekom ciklusa visokog tlaka. Fenomen takvih nasilnih implozija mjehurića poznat je kao akustična kavitacija i karakteriziraju ga lokalni ekstremni uvjeti kao što su vrlo visoke temperature, visoke stope hlađenja, diferencijali visokog tlaka, udarni valovi i tekući mlazovi.
Učinci ultrazvučne kavitacije potiču kristalizaciju i oborine pružajući vrlo homogeno miješanje prekursora. Ultrazvučno otapanje je dobro istočna metoda za proizvodnju prezasićenih / prezasićenih otopina. Intenzivno miješanje i time poboljšani prijenos mase poboljšavaju zasijavanje jezgri. Ultrazvučni udarni valovi pomažu u stvaranju jezgri. Što je više jezgri sjeme, to će se finije i brže dogoditi rast kristala. Kao ultrazvučna kavitacija može biti vrlo precizno kontrolirana, moguće je kontrolirati proces kristalizacije. Naravno, postojeće barijere za nukleaciju lako se prevladavaju zbog ultrazvučnih sila.
Osim toga, ultrazvukom pomaže tijekom takozvane sekundarne nukleacije jer snažne ultrazvučne sile smicanja razbijaju i deaglomeriraju veće kristale ili aglomeracije.
Ultrazvukom se može izbjeći predobrada prekursora jer ultrazvukom pojačava kinetiku reakcije.

Akustična ili ultrazvučna kavitacija: rast mjehurića i implozija

Ultrazvučna kavitacija stvara vrlo intenzivne sile koje potiču procese kristalizacije i taloženja

Utjecajni veličini kristala pomoću zvučnih valova

Ultrazvuk omogućuje za proizvodnju kristala prilagođene zahtjevima. Tri opće mogućnosti ultrazvuka imati značajan učinak na izlazu:

  • Početno tretiranja ultrazvukom:
    Kratki primjena ultrazvučnih valova prezasićene otopine može pokrenuti sađenja i formiranje jezgre. Kao sonication primjenjuje se samo za vrijeme početne faze, naknadno se nastavlja rast kristala neometano rezultira veći kristali.
  • Kontinuirano tretiranja ultrazvukom:
    Stalno zračenje od zasićenosti rezultate rješenja u malim kristalima zbog toga što je ponovo pokrenuta ultrazvukom stvara mnogo jezgri rezultira rastom mnogih mali kristali.

  • Pulbrirajuć ultrazvukom:
    Pulsirajuće ultrazvuk znači primjenu ultrazvuka u određenim intervalima. Precizno kontrolirani ulaz ultrazvučne energije omogućuje da utječe na rast kristala u svrhu postizanja skrojen Veličina kristala.

Sonikatori za poboljšane procese kristalizacije i taloženja

Procesi sono-kristalizacije i sono-taloženja mogu se provoditi u serijama ili zatvorenim reaktorima, kao kontinuirani inline proces ili kao in-situ reakcija. Hielscher Ultrasonics isporučuje vam savršeno prikladan sonikator za vaš specifičan sono-kristalizacija i sono-taloženje proces – bilo u istraživačke svrhe na laboratorijskoj i stolnoj skali ili u industrijskoj proizvodnji. Naš široki asortiman proizvoda pokriva vaše potrebe. Svi ultrasonicators može se postaviti na ultrazvučne pulsacijske cikluse – Značajka koja omogućuje utjecaj na prilagođenu veličinu kristala.
Da biste još više ublažili prednosti ultrazvučne kristalizacije, preporučuje se uporaba Hielscher umetka stanica protoka MultiPhaseCavitator. Ovaj poseban umetak osigurava ubrizgavanje prekursora kroz 48 finih kanila, poboljšavajući početno zasijavanje jezgri. Prekursori se mogu točno dozirati što rezultira visokom upravljivošću nad procesom kristalizacije.

Višefazni kavitator MPC48Insert za poboljšane procese emulgiranja i kristalizacije pomoću ultrazvukom

MultiPhaseCavitator za poboljšane procese kristalizacije

Ultrazvučno Kristalizacija

 

  • Brzo
  • učinkovit
  • upravo ponovljiv
  • visoka kvaliteta ispisa
  • visoki prinosi
  • kontrolirati
  • pouzdan
  • razne mogućnosti podešavanja
  • Sef
  • Jednostavno upravljanje
  • jednostavan za čišćenje (CIP / SIP)
  • Slabo održavanje

 

Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Batch Volumen Protok Preporučeni uređaji
00,5 do 1,5 ml N.a. VialTweeter
1 do 500 mL 10 do 200 mL / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400 mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10 l / min UIP4000hdT
15 do 150L 3 do 15L/min UIP6000hdT
N.a. 10 do 100 l / min UIP16000
N.a. veći grozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite dodatne informacije

Molimo koristite donji obrazac kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Rado ćemo razgovarati o vašem procesu s vama i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji ispunjava vaše zahtjeve!









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Ultrazvučna stanica protoka za disperziju i otapanje

Ultrazvučni stakleni reaktor za inline kristalizaciju i oborine



Književnost / Reference

Činjenice koje vrijedi znati

Primjena intenzivnih ultrazvučnih valova na tekućine, tekuće krute i mješavine tekućina i plinova pridonosi mnogostrukim procesima u znanosti o materijalima, kemiji, biologiji i biotehnologiji. Slično svojim višestrukim primjenama, povezivanje ultrazvučnih valova u tekućine ili suspenzije nazvan je s različitim pojmovima koji opisuju sonication proces. Uobičajeni pojmovi su: sonikacija, ultrasonication, sonification, ultrazvučna zračenja, insonation, sonorization i insonification.


High performance ultrazvuka! Hielscher asortiman proizvoda pokriva cijeli spektar od kompaktnog laboratorija ultrasonicator preko bench-top jedinica do full-industrial ultrazvučnih sustava.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi Laboratorija do industrijske veličine.


Rado ćemo razgovarati o vašem procesu.

Stupimo u kontakt.