Improve your Scavengers by Ultrasonic Mixing

Uno scavenger è una sostanza chimica che viene aggiunta a una miscela per rimuovere o disattivare le impurità e i sottoprodotti di marciatura. ln molte reazioni, un eccesso di materiali di partenza viene utilizzato per portare a compimento una reazione in fase di soluzione. La miscela finale è composta dal prodotto desiderato e da uno o più prodotti secondari indesiderati. Quando la reazione è completata, il prodotto secondario indesiderato deve essere rimosso. Una tecnica comune per rimuovere le sostanze indesiderate da una miscela di reazione è lo scavenging. Gli scavenger vengono spesso aggiunti in quantità eccessive per accelerare la rimozione delle impurità. Miscelando gli scavenger con ultrasuoni ad alta potenza nella miscela di reazione, si ottiene una dimensione fine. dispersione in modo che lo scavenger si rompa in particelle o goccioline molto piccole. Più piccole sono le dimensioni delle particelle o delle gocce, maggiore è l'area superficiale reattiva. Ciò comporta un uso più economico dei prodotti chimici di lavaggio e una più rapida rimozione delle impurità o dei sottoprodotti indesiderati.

Gli scavenger sono spesso utilizzati in

• chimica: Nella chimica combinatoria in fase di soluzione, gli scavenger sono spesso utilizzati per rimuovere i reagenti in eccesso non consumati e/o i reagenti esauriti.
• sviluppo e produzione farmaceutica: sono necessari composti attivi di elevata purezza affinché i composti possano esercitare pienamente i loro effetti.
• Olio & industria del gas: ad esempio, durante la desolforazione. Un esempio comune è la rimozione dell'idrogeno solforato (H₂S) per evitare reazioni sfavorevoli (soprattutto per il controllo della corrosione).
• biologia e biotecnologia: ad esempio, le nanoparticelle agiscono come scavenger di radicali per prevenire i danni ai tessuti.

Il potere della miscelazione a ultrasuoni

Le potenti onde a ultrasuoni introdotte in un mezzo liquido producono cavitazione. Le forze di taglio cavitazionali sono molto efficaci per disperdere e emulsionare. La distribuzione dimensionale fine, ottenuta con una potente miscelazione a ultrasuoni, può essere controllata con precisione in modo da creare facilmente particelle o goccioline di dimensioni micron e nano. Le dimensioni ridotte delle particelle scavenger e la loro distribuzione uniforme determinano un'elevata superficie delle particelle, che significa un'area superficiale altamente attiva per legare le impurità al fine di rimuoverle dalla miscela di reazione.

I vantaggi della depurazione a ultrasuoni

Grazie all'efficiente dispersione a ultrasuoni, lo scavenger può essere usato con parsimonia. Le forze degli ultrasuoni disperdono e distribuiscono le particelle o le gocce a dimensioni molto fini, in modo da sfruttare appieno il potenziale degli scavenger. In questo modo si evita un uso eccessivo dei reagenti scavenger. In questo modo si risparmia scavenger e si facilita la rimozione dei sottoprodotti scavenged.
Lo scavenging assistito da ultrasuoni consente una sintesi e una purificazione parallela ad alta produttività. Ciò rende il processo più efficiente e migliora la qualità del prodotto. Ulteriori vantaggi derivano dal fatto che lo scavenging è un'importante alternativa alla cromatografia liquida e all'estrazione liquido-liquido, che richiedono molto tempo.
La miscelazione a ultrasuoni contribuisce a tutti i tipi di scavenger, come quelli solidi (ad esempio polveri, gel, polimeri scavenger, resine scavenger) e quelli liquidi.

Sonicazione in batch o in linea

I processi a ultrasuoni possono essere eseguiti sia in batch che in modalità a flusso continuo. Soprattutto per volumi ridotti, ad esempio per la sonicazione di campioni e lotti di produzione più piccoli, il processo di ultrasonificazione può essere facilmente eseguito in un becher o in un batch. Tuttavia, per flussi di volume più elevato si raccomanda la sonicazione in linea per garantire risultati di processo uniformi e coerenti. In base al volume del flusso, Hielscher offre un'ampia gamma di reattori a ultrasuoni per celle a flusso.

Fasi del processo di depurazione assistita da ultrasuoni

• 1. Preparare l'impasto di reazione e far reagire completamente le sostanze. (Si noti che gli ultrasuoni favoriscono le reazioni chimiche! Può essere utile sonicare la miscela di reazione anche durante la prima fase). Dopo la reazione, la soluzione contiene il prodotto finale e i sottoprodotti indesiderati. Aggiungere lo scavenger di propria scelta
• 2. Aggiungere lo scavenger e preparare un impasto o un'emulsione grezza premiscelata. Dopo la formazione dell'impasto/emulsione, sonicare la miscela.
• 3. Quando la reazione di scavenging è completata, i sottoprodotti sono legati e possono essere rimossi o possono rimanere nella miscela di reazione così come sono grazie al loro legame con lo scavenger. La purificazione può essere eseguita raccogliendo il prodotto puro per filtrazione, centrifugazione o rimuovendo il surnatante con un contagocce/una pipetta.