Verbeter uw scavengers door ultrasoon mengen

Een scavenger is een chemische stof die aan een mengsel wordt toegevoegd om verontreinigingen en ongewenste bijproducten te verwijderen of te deactiveren. Bij veel reacties wordt een overmaat aan uitgangsstoffen gebruikt om een reactie in de oplossingsfase volledig te laten verlopen. Het uiteindelijke mengsel bestaat uit het gewenste product en een of meer ongewenste nevenproducten. Wanneer de reactie is voltooid, moet het ongewenste nevenproduct worden verwijderd. Een gangbare techniek om ongewenste stoffen uit een reactiemengsel te verwijderen, is scavenging. Scavengers worden vaak in overmatige hoeveelheden toegevoegd om de verwijdering van verontreinigingen te versnellen. Het mengen van de scavengers in het reactiemengsel met hoogintensief ultrasoon geluid zorgt voor een fijne dispersie waardoor de scavenger wordt opgebroken in zeer kleine deeltjes of druppels. Hoe kleiner de deeltjes of druppels, hoe groter het reactieve oppervlak. Dit leidt tot een zuiniger gebruik van chemicaliën voor scavenging en een snellere verwijdering van verontreinigingen of ongewenste bijproducten.

Scavengers worden vaak gebruikt in

• de chemie: in de combinatorische chemie in de oplossingsfase worden scavengers vaak gebruikt om niet-verbruikte overtollige reagentia en/of verbruikte reagentia te verwijderen.
• de farmaceutische ontwikkeling en productie: werkzame stoffen met een hoge zuiverheid zijn vereist om hun werking volledig te kunnen uitoefenen.
• de olie- en gasindustrie: bijvoorbeeld tijdens de ontzwaveling. Een veelvoorkomend voorbeeld is de verwijdering van waterstofsulfide (H₂S) om eventuele ongunstige reacties te voorkomen (vooral ter beheersing van corrosie).
• de biologie en biotechnologie: nanodeeltjes werken bijvoorbeeld als radicalenvangers om weefsel tegen schade te beschermen.

De kracht van ultrasoon mengen

Krachtige ultrasone golven die in een vloeibaar medium worden ingebracht, leiden tot cavitatie. Afschuifkrachten door cavitatie zijn zeer effectief voor het dispergeren en emulgeren. De grootteverdeling van de fijne deeltjes of druppels die door krachtig ultrasoon mengen wordt bereikt, kan nauwkeurig worden gecontroleerd, zodat deeltjes of druppels op micro- en nanoschaal gemakkelijk kunnen worden gevormd. De zeer kleine afmetingen van de scavengerdeeltjes en hun gelijkmatige verdeling leiden tot een groot deeltjesoppervlak. Dit betekent een zeer actief oppervlak voor het binden van de verontreinigingen om deze uit het reactiemengsel te verwijderen.

De voordelen van ultrasone scavenging

Door de efficiënte ultrasone dispersie kan de scavenger spaarzaam worden gebruikt. De ultrasone krachten dispergeren en verdelen de deeltjes of druppels in zeer fijne vorm, zodat het volledige potentieel van de scavengers wordt benut. Daardoor wordt overmatig gebruik van de scavengerreagentia vermeden. Dit bespaart scavenger en vergemakkelijkt de verwijdering van de door scavenging gebonden bijproducten.
Scavenging met ultrasone ondersteuning maakt parallelle synthese en zuivering met een hoge verwerkingscapaciteit mogelijk. Dit maakt uw proces efficiënter en verbetert de productkwaliteit. Aanvullende voordelen vloeien voort uit het feit dat scavenging een belangrijk alternatief is voor tijdrovende vloeistofchromatografie en vloeistof-vloeistofextractie.
Ultrasoon mengen draagt bij aan de werking van alle soorten scavengers, zoals vaste scavengers (bijvoorbeeld poeders, gels, polymeren voor scavenging en harsen voor scavenging) en vloeibare scavengers.

Sonicatie in batches of inline-sonicatie

Ultrasone processen kunnen zowel als batchproces als in een continue doorstroommodus worden uitgevoerd. Vooral bij kleinere volumes, bijvoorbeeld voor de sonicatie van monsters en kleinere productiepartijen, kan het sonicatieproces gemakkelijk in een bekerglas of in een batch worden uitgevoerd. Bij hogere debieten wordt echter inline-sonicatie aanbevolen om gelijkmatige en consistente procesresultaten te waarborgen. Hielscher biedt een breed assortiment ultrasone reactoren met doorstroomcellen, afgestemd op het debiet.

Processtappen van scavenging met ultrasone ondersteuning

• 1. Bereid de reactiesuspensie voor en laat de stoffen volledig reageren. (Let erop dat ultrasoon geluid chemische reacties bevordert! Het kan gunstig zijn om het reactiemengsel ook tijdens de eerste stap te soniceren.) Na de reactie bevat de oplossing het eindproduct en de ongewenste bijproducten. Voeg de scavenger van uw keuze toe
• 2. Voeg de scavenger toe en bereid een grof voorgemengde suspensie of emulsie. Soniceer het mengsel nadat de suspensie/emulsie is gevormd.
• 3. Wanneer de scavengingreactie is voltooid, zijn de bijproducten gebonden en kunnen ze worden verwijderd of in hun gebonden vorm in het reactiemengsel blijven doordat ze aan de scavenger gebonden zijn. Zuivering kan worden uitgevoerd door het zuivere product te verzamelen via filtratie of centrifugatie, of door de bovenstaande vloeistof met een druppelpipet/pipet te verwijderen.