Kristalizimi dhe reshjet tejzanor

Ultratingulli fillon dhe nxit bërthamimin dhe kristalizimin e molekulave organike. Kontrolli mbi këtë proces është jetik për t'u siguruar që produkti përfundimtar të jetë me cilësi të lartë. Përparësitë e përdorimit të sonikimit për kristalizimin dhe bërjen e lëndëve të ngurta nga lëngjet janë se e bën procesin shumë më të shpejtë, përdor më pak material dhe ju lejon të menaxhoni madhësinë përfundimtare të kristaleve. Hielscher ofron sonikatorë të besueshëm dhe të lehtë për t'u përdorur për kristalizimin e suksesshëm dhe formimin e ngurtë, qoftë në grup, në linjë ose në vend gjatë një reagimi.

Sono-kristalizimi dhe sono-reshjet

Aplikimi i valëve tejzanor gjatë kristalizimit dhe reshjeve ka efekte të ndryshme pozitive në këtë proces.
Ultratinguj me energji ndihmon

  • formojnë zgjidhje të mbingarkuara / supersaturuara
  • iniciojë një nukleacion të shpejtë
  • kontrollojnë shkallën e rritjes së kristaleve
  • kontrollin e reshjeve
  • polimorfet e kontrollit
  • zvogëlimin e papastërtive
  • të marrë një shpërndarje uniforme të madhësisë së kristalit
  • të marrë një morfologji edhe
  • parandalimin e depozitimit të padëshiruar në sipërfaqe
  • nisin bërthamën sekondare
  • ameliorate ndarjen ngurta-lëngshme

 

Kërkesë informacioni





Sono-kristalizimi i kristaleve si farmaceutikë, kimikate të imta etj.

Sonicator UIP2000hdT me reaktor batch për sono-kristalizim

Diferenca midis kristalizimit dhe reshjeve

Si kristalizimi ashtu edhe precipitimi janë procese të drejtuara nga tretshmëria, ku një fazë e ngurtë, qoftë kristal apo precipitat, del nga një zgjidhje që ka tejkaluar pikën e ngopjes. Dallimi midis kristalizimit dhe reshjeve varet nga mekanizmi i formimit dhe natyra e produktit përfundimtar.

Në kristalizimin, ndodh një zhvillim metodik dhe gradual i një rrjete kristalore, e mbledhur në mënyrë selektive nga molekulat organike, duke dhënë përfundimisht një përbërje kristalore ose polimorfike të pastër dhe të mirëpërcaktuar. Në të kundërt, reshjet sjellin gjenerimin e shpejtë të fazave të ngurta nga një zgjidhje e mbingopur, duke rezultuar në formimin e lëndëve të ngurta ose kristalore ose amorfe. Është e rëndësishme të theksohet se dallimi midis kristalizimit dhe reshjeve mund të jetë sfidues, pasi shumë substanca organike fillimisht shfaqen si trupa të ngurtë amorfe, jo kristalore, të cilat më pas i nënshtrohen një tranzicioni për t'u bërë vërtet kristalorë. Në raste të tilla, përcaktimi midis bërthamimit dhe formimit të një trupi të ngurtë amorf gjatë reshjeve bëhet i ndërlikuar.

Proceset e kristalizimit dhe të reshjeve diktohen nga dy hapa themelorë: bërthamimi dhe rritja e kristalit. Bërthama fillon kur molekulat e lëndës së tretur në një tretësirë të mbingopur grumbullohen, duke formuar grupime ose bërthama, të cilat më pas shërbejnë si bazë për rritjen e mëvonshme të fazave të ngurta.

Probleme të zakonshme me proceset e kristalizimit dhe reshjeve

Kristalizimi dhe reshjet normalisht ose proçese shumë të përzgjedhura ose shumë shpejt, dhe në këtë mënyrë vështirë se mund të kontrollohen. Rezultati është se në përgjithësi ndodh nukleacion rastësisht, në mënyrë që cilësia e kristaleve që rezultojnë (precipituesit) është e pakontrolluar. Prandaj, kristalet e ardhshme kanë një madhësi të kristalizuar të pabarabartë, janë të shpërndarë në mënyrë të pabarabartë dhe jo në formë uniforme. Kristale të tilla të rastësishme precipituar shkaktojnë të mëdha problemet e cilësisë pasi që madhësia e kristaleve, shpërndarja e kristaleve dhe morfologjia janë kritere kritike të cilësisë së grimcave të precipituar. Një kristalizim i pakontrolluar dhe reshje nënkupton një produkt të dobët.

Zgjidhja: Kristalizimi dhe reshjet nën sonication

Një kristalizimi i asistuar me ultratinguj (sonokristalizim) dhe precipitimi (sonoprecipitimi) lejon kontrollin e saktë mbi kushtet e procesit. Të gjithë parametrat e rëndësishëm të kristalizimit tejzanor mund të ndikohen saktësisht – duke rezultuar në një bërthamë dhe kristalizim të kontrolluar. Karakteristika e kristaleve të precipituara në mënyrë ultrasonike kanë një madhësi më uniforme dhe morfologji më kubike. Kushtet e kontrolluara të sono-kristalizimit dhe sono-precipitimit lejojnë riprodhueshmëri të lartë dhe një cilësi të vazhdueshme kristali. Të gjitha rezultatet e arritura në shkallë të vogël, mund të rriten plotësisht lineare. Kristalizimi tejzanor dhe reshjet mundësojnë prodhimin e sofistikuar të nano-grimcave kristalore – si në shkallë laboratorike ashtu edhe në atë industriale.

Imazhi TEM i nanokristalave perovskite të sintetizuar ultrasonikisht

Imazhi TEM i nanokristaleve perovskite të sintetizuara në mënyrë ultrasonike: CH3NH3PbBr3 QDs (a) me dhe (b) pa trajtim me ultratinguj.
(Foto dhe studim: ©Chen et al., 2007)

Efektet e kavitacionit tejzanor në kristalizimin dhe reshjet

Kur valët ultrasonike shumë energjike bashkohen në lëngje, ciklet e alternuara të presionit të lartë / presionit të ulët krijojnë flluska ose zbrazëti në lëng. Këto flluska rriten gjatë disa cikleve derisa nuk mund të thithin më shumë energji në mënyrë që të shemben me dhunë gjatë një cikli me presion të lartë. Fenomeni i shpërthimeve të tilla të dhunshme të flluskave njihet si kavitacion akustik dhe karakterizohet nga kushte ekstreme lokale si temperatura shumë të larta, ritme të larta ftohjeje, diferenca të presionit të lartë, valë goditëse dhe avionë të lëngshëm.
Efektet e kavitacionit tejzanor nxisin kristalizimin dhe reshjet duke siguruar një përzierje shumë homogjene të prekursorëve. Shpërndarja me ultratinguj është një metodë e njohur mirë për të prodhuar zgjidhje të mbingopura/të mbingopura. Përzierja intensive dhe në këtë mënyrë transferimi i përmirësuar i masës përmirëson mbjelljen e bërthamave. Valët goditëse tejzanor ndihmojnë në formimin e bërthamave. Sa më shumë bërthama të mbillen, aq më i imët dhe më i shpejtë do të ndodhë rritja e kristalit. Meqenëse kavitacioni tejzanor mund të kontrollohet me shumë saktësi, është e mundur të kontrollohet procesi i kristalizimit. Barrierat natyrale ekzistuese për bërthamimin kapërcehen lehtësisht për shkak të forcave tejzanor.
Për më tepër, sonication ndihmon gjatë të ashtuquajturit bërthama dytësore pasi forcat e fuqishme prerëse ultrasonike thyejnë dhe deaglomerojnë kristale ose aglomerate më të mëdha.
Me ultratinguj, një para-trajtim i prekursorëve mund të shmanget pasi sonikimi rrit kinetikën e reagimit.

Kavitacioni akustik ose tejzanor: rritja dhe shpërthimi i flluskave

Kavitacioni tejzanor krijon forca shumë intensive që promovojnë proceset e kristalizimit dhe të reshjeve

Ndikimi në madhësinë e kristalizuar nga Sonication

Ultratinguj mundëson prodhimin e kristaleve të përshtatura sipas kërkesave. Tre opcione të përgjithshme të sonication kanë efekte të rëndësishme në prodhimin:

  • Sonication fillestare:
    Zbatimi i shkurtër i valëve me ultratinguj në një zgjidhje të mbinatyrshme mund të iniciojë mbjelljen dhe formimin e bërthamave. Pasi që sonication aplikohet vetëm gjatë fazës fillestare, rritja e mëvonshme e kristalit vazhdon pa pengesa më e madhe Kristal.
  • Sonication vazhdueshme:
    Xhirimi i vazhdueshëm i zgjidhjes së supersaturuar rezulton në kristale të vogla pasi që ultrasonication papaguar krijon shumë bërthama që rezultojnë në rritjen e shumë i vogël Kristal.

  • Sonication pulsed:
    Ultratinguj i pulsuar do të thotë aplikimi i ultrazërit në intervale të përcaktuara. Një input i kontrolluar saktësisht i energjisë tejzanor lejon të ndikojë në rritjen e kristaleve në mënyrë që të arrihet a i qepur madhësia e kristaleve.

Sonicators për proceset e përmirësuara të kristalizimit dhe reshjeve

Proceset sono-kristalizimi dhe sono-precipitimi mund të kryhen në tufa ose reaktorë të mbyllur, si proces i vazhdueshëm inline ose si reagim in-situ. Hielscher Ultrasonics ju siguron aparatin sonikues të përkryer të përshtatshëm për procesin tuaj specifik të kristalizimit të zërit dhe reshjeve. – qoftë në qëllimin e kërkimit në shkallë laboratorike dhe të tavolinës ose në prodhimin industrial. Gama e gjerë e produkteve tona mbulon nevojat tuaja. Të gjithë aparatet ultrasonikë mund të vendosen në ciklet e pulsimit tejzanor – një veçori që lejon të ndikohet në një madhësi kristal të përshtatur.
Për të përmirësuar edhe më shumë përfitimet e kristalizimit me ultratinguj, rekomandohet përdorimi i insertit të qelizave rrjedhëse Hielscher MultiPhaseCavitator. Ky insert i veçantë siguron injektimin e prekursorit përmes 48 kanulave të imta duke përmirësuar mbjelljen fillestare të bërthamave. Pararendësit mund të dozohen saktësisht duke rezultuar në një kontrollueshmëri të lartë mbi procesin e kristalizimit.

Futje me kavitator me shumë faza MPC48 për procese të përmirësuara të emulsifikimit dhe kristalizimit duke përdorur sonikimin

MultiFaseCavitator për procese të përmirësuara të kristalizimit

Kristalizim tejzanor

 

  • shpejt
  • efikas
  • saktësisht të riprodhueshme
  • prodhim me cilësi të lartë
  • rendimentet e larta
  • i kontrollueshëm
  • i besueshëm
  • opsione të ndryshme të konfigurimit
  • i sigurt
  • operacion i lehtë
  • lehtë për t'u pastruar (CIP / SIP)
  • mirëmbajtje të ulët

 

Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë:

Vëllimi i SerisëShkalla e rrjedhjesDevices rekomanduara
05 deri në 1.5mLnaVialTweeter
1 deri 500mL10 deri 200mL / minUP100H
10 deri në 2000 ml20 deri 400mL / minUP200Ht, UP400St
0.1 deri në 20L0.2 deri në 4L / minUIP2000hdT
10 deri në 100L2 deri në 10L / minUIP4000hdT
15 deri në 150 litra3 deri në 15 l/minUIP6000hdT
na10 deri në 100L / minUIP16000
namë e madhegrup i UIP16000

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm për të kërkuar informacion shtesë në lidhje me procesorët tejzanor, aplikacionet dhe çmimin. Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj me ju dhe t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që përmbush kërkesat tuaja!









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Qelizë me rrjedhje tejzanor për shpërndarje dhe shpërbërje

Reaktor qelqi tejzanor për kristalizimin dhe reshjet në linjë



Literatura / Referencat

Fakte të vlefshme

Zbatimi i valëve intensive të ultrazërit tek lëngjet, përzierjet e lëngëta të ngurta dhe të gazrave të lëngëta kontribuojnë në procese të shumëllojshme në shkencat e materialeve, kimisë, biologjisë dhe bioteknologjisë. Ngjashëm me aplikacionet e tij të shumëfishta, bashkimi i valëve tejzanor në lëngje ose slurri quhet me terma të ndryshëm që përshkruajnë procesin e zërit. Termat e zakonshme janë: sonication, ultrasonication, sonification, rrezatim tejzanor, fononation, sonorization, dhe insonification.


Ultrasonikë me performancë të lartë! Gama e produkteve Hielscher mbulon spektrin e plotë nga aparati ultratingullor kompakt laboratorik mbi njësitë e sipërme të stolit deri te sistemet tejzanor të plotë industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratormadhësia industriale.


Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.

Le të kontaktojmë.