Բարելավեք ձեր որսիչ նյութերի արդյունավետությունը ուլտրաձայնային խառնմամբ
Որսիչ նյութը քիմիական նյութ է, որն ավելացվում է խառնուրդին՝ խառնուկներն ու անցանկալի կողմնակի արգասիքները հեռացնելու կամ ապաակտիվացնելու համար։ Շատ ռեակցիաներում ելանյութերի ավելցուկ է օգտագործվում՝ լուծույթային փուլում ընթացող ռեակցիան մինչև վերջ հասցնելու համար։ Վերջնական խառնուրդը բաղկացած է ցանկալի արգասիքից և մեկ կամ մի քանի անցանկալի կողմնակի արգասիքներից։ Ռեակցիայի ավարտից հետո անցանկալի կողմնակի արգասիքը պետք է հեռացվի։ Ռեակցիոն խառնուրդից անցանկալի նյութերը հեռացնելու տարածված եղանակներից մեկը որսիչ նյութերով մաքրումն է։ Որսիչ նյութերը հաճախ ավելացվում են ավելցուկային քանակներով՝ խառնուկների հեռացումն արագացնելու համար։ Հզոր ուլտրաձայնի միջոցով որսիչ նյութերը ռեակցիոն խառնուրդի մեջ խառնելն ապահովում է մանրաչափ դիսպերսիա ՝ որսիչ նյութը տրոհելով շատ փոքր մասնիկների կամ կաթիլների։ Որքան փոքր է մասնիկի կամ կաթիլի չափը, այնքան մեծ է ռեակցիոնունակ մակերեսի մակերեսը։ Սա ապահովում է որսիչ քիմիական նյութերի ավելի խնայող օգտագործում և խառնուկների կամ անցանկալի կողմնակի արգասիքների ավելի արագ հեռացում։
Որսիչ նյութերը հաճախ օգտագործվում են հետևյալ ոլորտներում՝
- քիմիա․ լուծույթային փուլում իրականացվող կոմբինատոր քիմիայում որսիչ նյութերը հաճախ օգտագործվում են չծախսված ավելցուկային ռեագենտները և/կամ սպառված ռեագենտները հեռացնելու համար։
- դեղագործական մշակում և արտադրություն․ անհրաժեշտ են բարձր մաքրության ակտիվ միացություններ, որպեսզի դրանք կարողանան լիարժեք դրսևորել իրենց ազդեցությունը։
- նավթի և գազի արդյունաբերություն․ օրինակ՝ ծծմբազերծման ընթացքում։ Տարածված օրինակ է ծծմբաջրածնի (H2S) հեռացումը՝ ցանկացած անբարենպաստ ռեակցիա կանխելու համար (հատկապես կոռոզիայի վերահսկման նպատակով)։
- կենսաբանություն և կենսատեխնոլոգիա․ օրինակ՝ նանոմասնիկները գործում են որպես ռադիկալների որսիչ՝ հյուսվածքը վնասումից պաշտպանելու համար։
Ուլտրաձայնային մշակումը շատ արդյունավետ միջոց է դիսպերգման և ապագլոմերացման համար
Ուլտրաձայնային խառնման հզորությունը
Հեղուկ միջավայր ներմուծված հզոր ուլտրաձայնային ալիքներն առաջացնում են կավիտացիա։ Կավիտացիոն սահքի ուժերը շատ արդյունավետ են դիսպերգելու և էմուլգացնելու համար։ Հզոր ուլտրաձայնային խառնմամբ ստացվող մանր մասնիկների չափային բաշխումը կարելի է ճշգրիտ վերահսկել, այնպես որ հեշտությամբ ստացվում են միկրոմետրային և նանոմետրային չափերի մասնիկներ կամ կաթիլներ։ Որսիչ նյութի մասնիկների շատ փոքր չափը և դրանց հավասարաչափ բաշխումն ապահովում են մասնիկների մակերեսի մեծ մակերես, այսինքն՝ խիստ ակտիվ մակերես՝ խառնուկները կապելու և այդպիսով ռեակցիոն խառնուրդից հեռացնելու համար։
Ուլտրաձայնի օգնությամբ որսիչ նյութերով մաքրման առավելությունները
Արդյունավետ ուլտրաձայնային դիսպերգման շնորհիվ որսիչ նյութը կարելի է օգտագործել խնայողաբար։ Ուլտրաձայնային ուժերը դիսպերգում և բաշխում են մասնիկները կամ կաթիլները շատ մանր չափերով, ինչի շնորհիվ որսիչ նյութերի ամբողջ ներուժն օգտագործվում է։ Այդպիսով խուսափում են որսիչ ռեագենտների ավելցուկային օգտագործումից։ Սա խնայում է որսիչ նյութը և հեշտացնում որսված կողմնակի արգասիքների հեռացումը։
Ուլտրաձայնի օգնությամբ որսիչ նյութերով մաքրումը հնարավորություն է տալիս բարձր արտադրողականությամբ իրականացնել զուգահեռ սինթեզ և մաքրում։ Սա ձեր գործընթացը դարձնում է ավելի արդյունավետ և բարելավում է արտադրանքի որակը։ Լրացուցիչ առավելությունները պայմանավորված են նրանով, որ որսիչ նյութերով մաքրումը ժամանակատար հեղուկային քրոմատագրության և հեղուկ–հեղուկ էքստրակցիայի կարևոր այլընտրանք է։
Ուլտրաձայնային խառնումը նպաստում է բոլոր տեսակի որսիչ նյութերի աշխատանքին, այդ թվում՝ պինդ որսիչ նյութերի (օրինակ՝ փոշիներ, գելեր, որսիչ պոլիմերներ, որսիչ խեժեր) և հեղուկ որսիչ նյութերի։
- Խնայեք որսիչ նյութը՝ խուսափելով ռեակտանտների ավելցուկային օգտագործումից։
- Բարձրացրեք որսիչ նյութերով մաքրման գործընթացների ռեակցիայի արագությունը։
Պարբերական կամ հոսքագծային ուլտրաձայնային մշակում
Ուլտրաձայնային գործընթացները կարելի է իրականացնել ինչպես պարբերական եղանակով, այնպես էլ անընդհատ հոսքային ռեժիմով։ Հատկապես փոքր ծավալների դեպքում, օրինակ՝ նմուշների և փոքր արտադրական խմբաքանակների ուլտրաձայնային մշակման համար, գործընթացը հեշտությամբ կարելի է իրականացնել լաբորատոր բաժակում կամ պարբերական մշակման տարայում։ Սակայն ավելի բարձր ծավալային հոսքի դեպքում խորհուրդ է տրվում հոսքագծային ուլտրաձայնային մշակում՝ գործընթացի հավասարաչափ և կայուն արդյունքներ ապահովելու համար։ Ծավալային հոսքին համապատասխան՝ Hielscher-ն առաջարկում է ուլտրաձայնային հոսքային բջջային ռեակտորների լայն տեսականի։
Ուլտրաձայնի օգնությամբ որսիչ նյութերով մաքրման գործընթացի փուլերը
- 1. Պատրաստեք ռեակցիոն կախույթը և թողեք, որ նյութերն ամբողջությամբ ռեակցիայի մեջ մտնեն։ (Նկատի ունեցեք, որ ուլտրաձայնը նպաստում է քիմիական ռեակցիաներին։ Կարող է օգտակար լինել ռեակցիոն խառնուրդն ուլտրաձայնով մշակել նաև առաջին փուլի ընթացքում։) Ռեակցիայից հետո լուծույթը պարունակում է վերջնական արգասիքը և անցանկալի կողմնակի արգասիքները։ Ավելացրեք ձեր ընտրած որսիչ նյութը
- 2. Ավելացրեք որսիչ նյութը և պատրաստեք նախնական խառնմամբ ստացված չմշակված կախույթ կամ էմուլսիա։ Կախույթի/էմուլսիայի ձևավորումից հետո խառնուրդը մշակեք ուլտրաձայնով։
- 3. Երբ որսիչ նյութով մաքրման ռեակցիան ավարտվում է, կողմնակի արգասիքները կապված են և կարող են կամ հեռացվել, կամ որսիչ նյութի հետ կապված լինելու շնորհիվ այդ վիճակում մնալ ռեակցիոն խառնուրդում։ Մաքրումը կարելի է իրականացնել՝ մաքուր արգասիքը հավաքելով ֆիլտրմամբ, ցենտրիֆուգմամբ կամ վերնստվածքային հեղուկը կաթոցիկով/պիպետով հեռացնելով։
Գրականություն/հղումներ
- Karakoti, A.S.; Singh, S.; Kumar, A.; Malinska, M.; Kuchibhatla, S.; Wozniak, K.; Self, W.T.; Seal, S. (2009): PEG-իլացված նանոցերիան՝ որպես ռադիկալների որսիչ՝ կարգավորվող օքսիդավերականգնման քիմիայով։ J. Am. Chem. Soc. 131/ 40, 2009; էջ 14144–14145։
- Suslick, K.S. (1998): Քիմիական տեխնոլոգիայի Kirk-Othmer հանրագիտարան։ 4-րդ հրատ. J. Wiley & Sons: Նյու Յորք; 26, 1998; էջ 517–541։