Ultraschall initiéiert a fördert d'Nukleatioun an d'Kristalliséierung vun organesche Molekülen. Kontroll iwwer dëse Prozess ze hunn ass vital fir sécherzestellen datt d'Finale Produkt vu héich Qualitéit ass. D'Virdeeler fir d'Sonikatioun fir d'Kristalliséierung ze benotzen an d'Feststoffer aus Flëssegkeeten ze maachen sinn datt et de Prozess vill méi séier mécht, manner Material benotzt a léisst Iech d'endgülteg Kristallgréisst verwalten. Hielscher liwwert zouverlässeg an einfach ze benotzen Sonikatoren fir erfollegräich Kristalliséierung a Festbildung, egal ob a Batch, Inline oder in-situ wärend enger Reaktioun.

Sono-Kristalliséierung a Sono-Nidderschlag

D'Applikatioun vun Ultraschallwellen während der Kristalliséierung an der Ausfällung hunn verschidden Effekter op den Prozess.
Power Ultraschall hëlleft

• Form iwwersatize / iwwerersättlech Léisungen
• Initiativen e schnelle Keeler
• Kontroll vun der Zuel vu Kristallwachstum
• kontrolléiert d 'Nidderschléi
• kontrolléiert Polymorph
• reduzéieren
• Dir kritt eng eenheetlech Vergréisserung vun der Kristallgréisst
• fir eng nach Morphologie ze kréien
• onofhängeg Oflehnung op Oberflächen verhënneren
• Initiatioun sekondär Nuklearatioun
• verbesseren Solid-Liquidatiounseparatioun

 

Ënnerscheed tëscht Kristalliséierung a Nidderschlag

Béid Kristalliséierung a Nidderschlag si Léisungsgedriwwen Prozesser, woubäi eng zolidd Phase, sief et e Kristall oder Nidderschlag, aus enger Léisung erauskënnt déi säi Sättigungspunkt iwwerschratt huet. Den Ënnerscheed tëscht Kristalliséierung a Nidderschlag hänkt vum Mechanismus vun der Bildung an der Natur vum Endprodukt of.

Bei der Kristalliséierung geschitt eng methodesch a graduell Entwécklung vun engem kristalline Gitter, selektiv aus organesche Molekülen zesummegesat, a schlussendlech eng reng a gutt definéiert kristallin oder polymorphesch Verbindung. Ëmgekéiert enthält Nidderschlag déi séier Generatioun vu feste Phasen aus enger iwwersaturéierter Léisung, wat zu der Bildung vun entweder kristallinen oder amorfe Feststoffer resultéiert. Et ass wichteg ze bemierken datt d'Ënnerscheedung tëscht Kristalliséierung a Nidderschlag schwéier ka sinn, well vill organesch Substanzen ufanks als amorph, net-kristallin Feststoffer manifestéieren, déi duerno en Iwwergang erliewen fir wierklech kristallin ze ginn. An esou Fäll gëtt d'Ofgrenzung tëscht Nukleatioun an der Bildung vun engem amorphen Feststoff wärend dem Nidderschlag komplizéiert.

D'Kristalliséierungs- a Nidderschlagsprozesser ginn duerch zwee fundamental Schrëtt diktéiert: Nukleatioun a Kristallwachstum. Nukleatioun fänkt un wann solute Moleküle an enger iwwersaturéierter Léisung accumuléieren, Cluster oder Käre bilden, déi dann als Grondlag fir de spéidere Wuesstum vu feste Phasen déngen.

Gemeinsam Probleemer mat Kristalliséierung a Nidderschlagsprozesser

D'Kristalliséierung an d'Ausfällung normalerweis entweder ganz selektiv oder ganz séier propagéiert Prozeduren an doduerch kaum ze kontrolléieren. D'Resultat ass dat am Allgemengen d'Keimzuelung zoufälleg, fir datt d'Qualitéit vun de resultéierte Kristallen (Ausfäller) onkontrolléiert ass. Demnächst hunn d'auskunftsträichen Kristaller eng ongeschnidden Kristallgréisst, si onvergläicht verdeelt an net uniform. Dës onbestëmmend gefällt Kristalle verursachen grouss Qualitéitskrankheeten Well d'Kristallgréisst, d'Kristallverdeelung an d'Morphologie kritesch Qualitéitskriterien vun de gefällte Partikeln sinn. Eng onkontrolléiert Kristalliséierung an Ausfällung bedeit e schlechte Produkter.

Léisung: Kristalliséierung a Nidderschlag ënner Sonication

Eng ultraschall assistéiert Kristalliséierung (Sonokristalliséierung) a Nidderschlag (Sonoprecipitatioun) erlaabt déi präzis Kontroll iwwer d'Prozessbedéngungen. All wichteg Parameter vun der Ultraschallkristalliséierung kënnen präzis beaflosst ginn – wat zu enger kontrolléierter Nukleatioun a Kristalliséierung resultéiert. Déi ultraschall ausgefällt Kristalle Feature hunn eng méi eenheetlech Gréisst a méi kubesch Morphologie. Déi kontrolléiert Bedéngungen vun der Sono-Kristalliséierung an der Sono-Nidderschlag erlaben eng héich Reproduktioun an eng kontinuéierlech Kristallqualitéit. All Resultater, déi a klenge Skala erreecht ginn, kënne komplett linear upskaléiert ginn. Ultrasonic Kristalliséierung a Nidderschlag erméiglechen déi raffinéiert Produktioun vu kristallinen Nanopartikelen – op béide Labo an industriell Skala.

D'Effekter vun Ultraschall Kavitatioun op Kristalliséierung a Nidderschlag

Wann héich energesch Ultraschallwellen a Flëssegkeete gekoppelt sinn, erstellen alternéierend Héichdrock- / Nidderdrockzyklen Blasen oder Leer an der Flëssegkeet. Déi Bubbles wuessen iwwer e puer Zyklen bis se net méi Energie absorbéiere kënnen, sou datt se während engem Héichdrockzyklus gewalteg zesummeklappen. D'Phänomen vun esou gewaltsam Bubble Implosiounen ass bekannt als akustesch Kavitatioun an ass duerch lokal extrem Konditiounen charakteriséiert wéi ganz héich Temperaturen, héich Ofkillungsraten, héich Drock Differenzen, Schockwellen a Flëssegket Jets.
D'Effekter vun der Ultraschallkavitatioun förderen d'Kristalliséierung an d'Nidderschlag fir eng ganz homogen Mëschung vun de Virgänger. Ultrasonic Opléisung ass eng gutt ëstlech Method fir iwwersaturéiert / iwwersaturéiert Léisungen ze produzéieren. Déi intensiv Vermëschung an déi doduerch verbessert Massentransfer verbessert d'Aussaat vun de Käre. D'Ultraschallschockwellen hëllefen d'Bildung vun de Käre. Wat méi Käre gesaat ginn, wat méi fein a méi séier de Kristallwachstum geschitt. Well d'Ultraschallkavitatioun ganz präzis kontrolléiert ka ginn, ass et méiglech de Kristalliséierungsprozess ze kontrolléieren. Natierlech existéierend Barrièren fir Nukleatioun si liicht iwwerwonne wéinst den Ultraschallkräften.
Zousätzlech hëlleft d'Sonicatioun während der sougenannter sekundärer Nukleatioun, well déi mächteg Ultraschallschéierkräften briechen an deagglomeréieren méi grouss Kristalle oder Agglomeraten.
Mat Ultraschall kann eng Virbehandlung vun de Virgänger vermeit ginn, well d'Sonicatioun d'Reaktiounskinetik verbessert.

Influencing Crystal Size by Sonication

Ultraschall erméiglecht fir d'Kristallproduktioun op Ufro matzemaachen. Dräi allgemeng Optiounen vun der Sonik hunn wichteg Effekter op der Ausgab:

• Éischt Erklärung:
  Déi kuurz Applikatioun vun Ultraschallwellen zu enger iwwerersättlecher Léisung kann d'Saach an d'Bildung vu Kernen initiéieren. Well d'Sonikatioun nëmme während der Startstadium angewandt gëtt, fiert de nächste Kierperwachstum un onverännert Resultat méi grouss Kristaller.
• Kontinuier Sonication:
  D'kontinuéierlech Bestralung vun der iwwersatierlecher Léisung mécht e klenge Kristall, well déi onentdeckt Ultraschaltung e grousse Käre produzéiert ka ginn an de Wuesstem vu ville kleng ass Kristaller.

• Pulséiert Sonikatioun:
  Pulséierten Ultraschall heescht datt d'Ultraschall applizéiert gëtt a bestëmmten Intervalle. Eng präzis kontrolléiert Input vun der Ultraschall-Energie erméiglecht de Kristallwachstum ze beaflossen, fir e ugepasst Kristallmooss.

Sonicators fir verbessert Kristalliséierung a Nidderschlagsprozesser

Sono-Kristalliséierung a Sono-Nidderschlagsprozesser kënnen a Chargen oder zouenen Reaktoren duerchgefouert ginn, als kontinuéierleche Inline Prozess oder als In-situ Reaktioun. Hielscher Ultrasonics liwwert Iech de perfekt passend Sonicator fir Äre spezifesche Sono-Kristalliséierung a Sono-Nidderschlagsprozess – sief et am Fuerschungszwecker op Labo a Bench-Top Skala oder an der industrieller Produktioun. Eis breet Produktpalette deckt Är Besoinen. All Ultraschaller kënnen op Ultraschallpulsatiounszyklen gesat ginn – eng Feature déi et erlaabt eng ugepasste Kristallgréisst ze beaflossen.
Fir d'Virdeeler vun der Ultraschall-Kristalliséierung nach méi ze verbesseren, gëtt d'Benotzung vum Hielscher Flowzell-Insert MultiPhaseCavitator recommandéiert. Dëse speziellen Insert liwwert d'Injektioun vum Virgänger duerch 48 feine Kanälen, déi d'initial Aussaat vun den Käre verbesseren. D'Virgänger kënne genau doséiert ginn, wat zu enger héijer Kontrollbarkeet iwwer de Kristalliséierungsprozess resultéiert.

D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall: