Ուլտրաձայնը սկսում և նպաստում է օրգանական մոլեկուլների միջուկացմանը և բյուրեղացմանը: Այս գործընթացի նկատմամբ վերահսկողություն ունենալը կենսական նշանակություն ունի՝ համոզվելու համար, որ վերջնական արտադրանքը բարձր որակ է: Բյուրեղացման և հեղուկներից պինդ նյութեր պատրաստելու առավելություններն այն են, որ այն շատ ավելի արագ է դարձնում գործընթացը, օգտագործում է ավելի քիչ նյութ և թույլ է տալիս կառավարել բյուրեղների վերջնական չափը: Hielscher-ն ապահովում է հուսալի և հեշտ օգտագործվող sonicators հաջող բյուրեղացման և պինդ ձևավորման համար՝ խմբաքանակով, ներդիրում կամ in-situ ռեակցիայի ընթացքում:

Սոնո-բյուրեղացում և սոնո-տեղումներ

Դիմումը ուլտրաձայնային ալիքների ժամանակ բյուրեղացման եւ տեղումների ունեն տարբեր դրական ազդեցություն գործընթացի:
Power ուլտրաձայնային օգնում է

• ձեւավորել գերհագեցած / supersaturated լուծումներ
• նախաձեռնել է արագ նուկլեացմամբ
• վերահսկում է տոկոսադրույքը բյուրեղյա աճի
• վերահսկել տեղումներ
• հսկողության polymorphs
• նվազեցնել impurities
• ձեռք բերելու միասնական բյուրեղյա չափը բաշխումը
• Ստանալու նույնիսկ մորֆոլոգիա
• կանխել անցանկալի նստեցման մակերեսների վրա
• նախաձեռնել միջնակարգ nucleation
• բարվոքել պինդ հեղուկ առանձնացման

 

Տարբերությունը բյուրեղացման և տեղումների միջև

Ե՛վ բյուրեղացումը, և՛ տեղումները լուծելիության վրա հիմնված գործընթացներ են, որտեղ պինդ փուլը, լինի դա բյուրեղ, թե նստվածք, առաջանում է լուծույթից, որը գերազանցել է իր հագեցվածության կետը: Բյուրեղացման և տեղումների միջև տարբերությունը կախված է ձևավորման մեխանիզմից և վերջնական արտադրանքի բնույթից:

Բյուրեղացման ժամանակ տեղի է ունենում բյուրեղային ցանցի մեթոդական և աստիճանական զարգացում, որը ընտրովի կերպով հավաքվում է օրգանական մոլեկուլներից՝ ի վերջո ստանալով մաքուր և հստակ սահմանված բյուրեղային կամ պոլիմորֆ միացություն: Ընդհակառակը, տեղումները հանգեցնում են գերհագեցած լուծույթից պինդ փուլերի արագ առաջացմանը, ինչը հանգեցնում է բյուրեղային կամ ամորֆ պինդ մարմինների ձևավորմանը: Կարևոր է նշել, որ բյուրեղացման և տեղումների միջև տարբերակումը կարող է դժվար լինել, քանի որ շատ օրգանական նյութեր սկզբում դրսևորվում են որպես ամորֆ, ոչ բյուրեղային պինդ մարմիններ, որոնք հետագայում անցնում են իրական բյուրեղային դառնալու: Նման դեպքերում միջուկացման և տեղումների ժամանակ ամորֆ պինդ ձևավորման միջև սահմանազատումը դառնում է բարդ:

Բյուրեղացման և տեղումների գործընթացները թելադրված են երկու հիմնարար քայլերով՝ միջուկացում և բյուրեղների աճ: Միջուկացումը սկսվում է, երբ գերհագեցած լուծույթում լուծված նյութի մոլեկուլները կուտակվում են՝ ձևավորելով կլաստերներ կամ միջուկներ, որոնք այնուհետև հիմք են հանդիսանում պինդ փուլերի հետագա աճի համար:

Բյուրեղացման և տեղումների գործընթացների հետ կապված ընդհանուր խնդիրներ

Բյուրեղացում եւ տեղումներ են սովորաբար կամ շատ ընտրողաբար կամ շատ արագ քարոզող գործընթացները եւ դրանով հազիվ է վերահսկել. Արդյունքն ակնառու է, որ, ընդհանուր առմամբ, նուկլեացմամբ տեղի է ունենում պատահական, Այնպես որ որակը արդյունքում բյուրեղների (precipitants) անվերահսկելի: Ըստ այդմ, outcoming բյուրեղները ունենալ untailored բյուրեղյա չափը, որոնք անհավասարաչափ է բաշխված եւ ոչ միատեսակ ձեւավորված. Նման պատահական նստվածք բյուրեղները առաջացնել լուրջ որակի խնդիրներ քանի որ բյուրեղյա չափի, բյուրեղապակի բաշխման եւ մորֆոլոգիա էական որակի չափանիշները են արագացրել մասնիկների. Անվերահսկելի բյուրեղացում եւ տեղումներ, նշանակում է աղքատ արտադրանքը:

Լուծում. բյուրեղացում և տեղումներ ձայնային ազդեցության տակ

Ուլտրաձայնային օգնությամբ բյուրեղացումը (sonocrystallization) և տեղումները (sonoprecipitation) թույլ են տալիս ճշգրիտ վերահսկել գործընթացի պայմանները: Ուլտրաձայնային բյուրեղացման բոլոր կարևոր պարամետրերը կարող են ճշգրիտ ազդել – ինչը հանգեցնում է վերահսկվող միջուկացման և բյուրեղացման: Ուլտրաձայնային նստվածքային բյուրեղների առանձնահատկությունն ունի ավելի միատեսակ չափ և ավելի խորանարդ ձևաբանություն: Սոնո-բյուրեղացման և սոնո-տեղումների վերահսկվող պայմանները թույլ են տալիս բարձր վերարտադրելիություն և շարունակական բյուրեղային որակ: Փոքր մասշտաբով ձեռք բերված բոլոր արդյունքները կարող են ընդլայնվել ամբողջությամբ գծային: Ուլտրաձայնային բյուրեղացումը և տեղումները հնարավորություն են տալիս բյուրեղային նանո-մասնիկների բարդ արտադրությանը – ինչպես լաբորատոր, այնպես էլ արդյունաբերական մասշտաբով:

Ուլտրաձայնային կավիտացիայի ազդեցությունը բյուրեղացման և տեղումների վրա

Երբ բարձր էներգետիկ ուլտրաձայնային ալիքները զուգակցվում են հեղուկների մեջ, փոփոխվող բարձր ճնշման/ցածր ճնշման ցիկլերը հեղուկում ստեղծում են փուչիկներ կամ դատարկություններ: Այդ փուչիկները աճում են մի քանի ցիկլերի ընթացքում, մինչև նրանք չկարողանան ավելի շատ էներգիա կլանել, այնպես որ նրանք ուժգին փլուզվում են բարձր ճնշման ցիկլի ընթացքում: Նման կատաղի պղպջակների պայթյունի երևույթը հայտնի է որպես ակուստիկ կավիտացիա և բնութագրվում է տեղական ծայրահեղ պայմաններով, ինչպիսիք են շատ բարձր ջերմաստիճանները, սառեցման բարձր արագությունները, բարձր ճնշման դիֆերենցիալները, հարվածային ալիքները և հեղուկ շիթերը:
Ուլտրաձայնային կավիտացիայի հետևանքները նպաստում են բյուրեղացմանը և տեղումներին՝ ապահովելով պրեկուրսորների շատ միատարր խառնուրդ: Ուլտրաձայնային լուծարումը գերհագեցած/գերհագեցած լուծույթներ արտադրելու լավ ձևավորված մեթոդ է: Ինտենսիվ խառնումը և դրանով իսկ բարելավված զանգվածի փոխանցումը բարելավում է միջուկների սերմացումը: Ուլտրաձայնային հարվածային ալիքները նպաստում են միջուկների ձևավորմանը: Որքան շատ միջուկներ ցանվեն, այնքան ավելի նուրբ և արագ կկատարվի բյուրեղների աճը: Քանի որ ուլտրաձայնային կավիտացիան կարող է շատ ճշգրիտ վերահսկվել, հնարավոր է վերահսկել բյուրեղացման գործընթացը: Բնականաբար գոյություն ունեցող միջուկային խոչընդոտները հեշտությամբ հաղթահարվում են ուլտրաձայնային ուժերի շնորհիվ:
Բացի այդ, sonication-ը օգնում է այսպես կոչված երկրորդական միջուկացման ժամանակ, քանի որ հզոր ուլտրաձայնային կտրող ուժերը կոտրում և ապաագլոմերացնում են ավելի մեծ բյուրեղներ կամ ագլոմերատներ:
Ուլտրաձայնային հետազոտության միջոցով հնարավոր է խուսափել պրեկուրսորների նախնական մշակումից, քանի որ ձայնային արտանետումը ուժեղացնում է ռեակցիայի կինետիկան:

Վրա ազդելու Crystal չափ կողմից sonication

Ուլտրաձայնային հնարավորություն է տալիս, որ արտադրության բյուրեղների հարմարեցված պահանջներին. Երեք ընդհանուր տարբերակներ sonication ունեն կարեւոր ազդեցություն է արտադրանքի.

• Նախնական sonication:
  Որ կարճ դիմումը ուլտրաձայնային ալիքների մի supersaturated լուծում կարող նախաձեռնել է սերմնացան եւ ձեւավորումը միջուկների. Քանի որ sonication օգտագործվում է միայն այն ժամանակ, նախնական փուլում, ապա հետագա բյուրեղյա աճի հասույթը անարգել որի արդյունքում ավելի մեծ բյուրեղները:
• Շարունակական sonication:
  Շարունակական ճառագայթում է supersaturated լուծումների արդյունքների փոքր բյուրեղների, քանի որ unpaused ultrasonication ստեղծում է շատ միջուկների հանգեցրել է աճի շատերի փոքր բյուրեղները:

• Pulsed sonication:
  Իմպուլսային ուլտրաձայնային նշանակում կիրառմանը ուլտրաձայնային որոշված ​​ընդմիջումներով: A հստակ վերահսկվում ներդրումը ուլտրաձայնային էներգիայի թույլ է տալիս ազդել բյուրեղյա աճի, որպեսզի ստանալ մի հարմարեցված բյուրեղյա չափը:

Sonicators բարելավված բյուրեղացման և տեղումների գործընթացների համար

Սոնո-բյուրեղացման և արտանետումների պրոցեսները կարող են իրականացվել խմբաքանակներում կամ փակ ռեակտորներում, որպես շարունակական ներգծային գործընթաց կամ որպես insitu ռեակցիա: Hielscher Ultrasonics-ը ձեզ տրամադրում է կատարյալ հարմար ձայնային սարք ձեր հատուկ սոնոբյուրեղացման և անձրևաջրման գործընթացի համար: – լինի դա հետազոտական նպատակով լաբորատոր և նստարանային մասշտաբով, թե արդյունաբերական արտադրության մեջ: Մեր լայն տեսականին ծածկում է ձեր կարիքները: Բոլոր ուլտրաձայնային սարքերը կարող են սահմանվել ուլտրաձայնային պուլսացիայի ցիկլերի վրա – հատկություն, որը թույլ է տալիս ազդել բյուրեղների հարմարեցված չափի վրա:
Ուլտրաձայնային բյուրեղացման առավելություններն էլ ավելի բարելավելու համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել Hielscher հոսքային բջջային ներդիրի MultiPhaseCavitator: Այս հատուկ ներդիրն ապահովում է պրեկուրսորի ներարկումը 48 նուրբ շանուլների միջոցով՝ բարելավելով միջուկների սկզբնական սերմացումը: Պրեկուրսորները կարող են ճշգրիտ չափաբաժիններ ընդունել, ինչը հանգեցնում է բյուրեղացման գործընթացի բարձր վերահսկելիության:

Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը: