Förbättra dina Scavengers genom ultraljudsblandning
En asätare är ett kemiskt ämne som tillsätts till en blandning för att avlägsna eller inaktivera föroreningar och skadliga biprodukter. Vid många reaktioner används ett överskott av utgångsmaterial för att driva en reaktion i lösningsfasen till färdigställande. Den slutliga blandningen består av den önskade produkten och en eller flera oönskade biprodukter. När reaktionen är klar måste den oönskade biprodukten avlägsnas. En vanlig teknik för att avlägsna oönskade ämnen från en reaktionsblandning är rensning. Asätare tillsätts ofta i alltför stora mängder för att påskynda avlägsnandet av föroreningar. Att blanda asätarna med kraft-ultraljud i reaktionsblandningen ger en fin storlek spridning så att asätaren bryts ner i mycket små partiklar eller droppar. Ju mindre partikel- eller droppstorlek, desto högre är den reaktiva ytan. Detta leder till en mer ekonomisk användning av reningskemikalier och snabbare avlägsnande av föroreningar eller oönskade biprodukter.
Asätare används ofta i
- kemi: I kombinatorisk kemi i lösningsfas används scavengers ofta för att avlägsna okonsumerade överskott av reagenser och/eller förbrukade reagenser.
- Farmaceutisk utveckling och produktion: Aktiva föreningar med hög renhet krävs för att föreningarna ska kunna utöva sin fulla effekt.
- Olja & Gasindustrin: t.ex. under avsvavlingen. Ett vanligt exempel är avlägsnande av vätesulfid (H2S) för att undvika ogynnsamma reaktioner (särskilt för korrosionskontroll).
- Biologi och bioteknik: t.ex. agera nanopartiklar som radikalrensare för att förhindra vävnad mot skador.
Kraften i ultraljudsblandning
Kraftfulla ultraljudsvågor som förs in i ett flytande medium resulterar i Kavitation. Kavitationella skjuvkrafter är mycket effektiva för att skingra och emulgera. Den fina storleksfördelningen, som uppnås genom kraftfull ultraljudsblandning, kan kontrolleras exakt så att partiklar eller droppar i mikron- och nanostorlek lätt skapas. Tjockleken på reningspartiklarna och deras jämna fördelning leder till en yta med höga partiklar, vilket innebär en mycket aktiv yta för att binda föroreningarna för att avlägsna dem från reaktionsblandningen.
Fördelarna med ultraljudsrensning
Genom den effektiva ultraljudsdispersionen kan asätaren användas sparsamt. Ultraljudskrafterna sprider och fördelar partiklarna eller dropparna i mycket fin storlek, så att asätarnas fulla potential utnyttjas. Därigenom undviks en överdriven användning av reagenserna. Detta sparar asätare och underlättar avlägsnandet av de rensade biprodukterna.
Ultraljudsassisterad rensning möjliggör parallell syntes och rening med hög genomströmning. Detta gör din process mer effektiv och förbättrar produktkvaliteten. Ytterligare fördelar beror på det faktum att rensning är ett viktigt alternativ till tidskrävande vätskekromatografi och vätske-vätskeextraktion.
Ultraljudsblandning bidrar till alla typer av asätare, såsom fasta asätare (t.ex. pulver, geler, asätande polymerer, asätarhartser) och flytande asätare.
- Rädda scavenger genom att undvika överdriven användning av reaktanter!
- Accelerera reaktionshastigheten för rensningsprocesser!
Batch ultraljudsbehandling eller inline ultraljudsbehandling
Ultraljudsprocesser kan köras som batchprocess såväl som i ett kontinuerligt genomströmningsläge. Speciellt för mindre volymer, t.ex. för ultraljudsbehandling av prover och mindre produktionspartier, kan ultraljudsprocessen enkelt göras i en bägare eller sats. Emellertid, för högre volym strömmar är inline ultraljudsbehandling rekommenderas för att säkerställa jämna och konsekventa processresultat. I enlighet med volymströmmen erbjuder Hielscher ett brett utbud av ultraljudsflödescellsreaktorer.
Processteg för ultraljudsassisterad rensning
- 1. Förbered reaktionsslurryn och låt ämnena reagera helt. (Observera att Ultraljud främjar kemiska reaktioner! Det kan vara fördelaktigt att sonikera reaktionsblandningen även under det första steget.) Efter reaktionen innehåller lösningen slutprodukten och de oönskade biprodukterna. Lägg till den asätare du väljer
- 2. Tillsätt avskiljaren och förbered en rå förblandad uppslamning eller emulsion. Efter att uppslamningen / emulsionen har bildats, sonikera blandningen.
- 3. När reningsreaktionen är klar är biprodukterna bundna och kan antingen avlägsnas eller kan stanna kvar i reaktionsblandningen som de är på grund av att de är bundna till avskiljaren. Rening kan utföras genom att samla upp den rena produkten genom filtrering, centrifugering eller genom att avlägsna supernatanten med en pipett.
Litteratur/Referenser
- Karakoti, A.S.; Singh, S.; Kumar, A.; Malinska, M.; Kuchibhatla, S.; Wozniak, K.; Själv, W.T.; Seal, S. (2009): PEGylerad Nanoceria som radikal avskiljare med justerbar redoxkemi. J. Am. Chem. Soc. 131/40, 2009; s. 14144–14145.
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 4:e uppl. J. Wiley & Söner: New York; 26, 1998; s. 517-541.