Hielscher ultraljud teknik

Ultraljudskristallise och nederbörd

  • Ultraljud initierar och främjar kärn bildning och kristallisation av organiska molekyler.
  • Kontrollen över kristallisation och nederbörd processer är viktigt att säkerställa en hög produkt kvalitet.
  • De främsta fördelarna med ultraljud kristallisation och nederbörd bredvid en fullständig processtyrning är nämligen en drastiskt snabbare induktions tid, en lägre övermättnad nivå, och kontroll över kristall tillväxt.
  • Hielscher levererar pålitliga och användarvänliga ultraljud utrustning för framgångs rik sonocrystallization och sononederbörd som batch, kontinuerlig eller in situ-reaktion.

Sono-kristallisation & Sono-nederbörd

Tillämpningen av ultraljudsvågor under kristallisation och nederbörd har olika positiva effekter på processen.
Power ultraljud hjälper till att

  • form övermättade/supersaturerade lösningar
  • initiera en snabb nukleation
  • kontrol lera graden av kristall tillväxt
  • kontrol lera nederbörden
  • styra grundämnen
  • minska orenheter
  • uppnå en enhetlig kristall storleks fördelning
  • få en jämn morfologi
  • förhindra oönskad deponering på ytor
  • initiera sekundär kärn bildning
  • lindra fast-vätskeseparation

Skillnad mellan kristallisation och nederbörd

Båda, kristallisation och nederbörd bestäms som Löslighets-relaterade processer vilket innebär att en solid – antingen kristall eller fällning – bildas från en övermättad lösning. Skillnaden mellan kristallisation och nederbörd ligger i bildandet processen och den färdiga produkten bildas.
Under Kristalliseringär ett kristall nät Selektivt och Långsamt bildas från organiska molekyler som resulterar i en ren kristallint, polymorph Sammansatta. A Nederbörd processen kännetecknas av en snabb bildande av en solid från en övermättad lösning som skapar en kristallint eller amorft Fast. Kristallisation och nederbörd är ibland knappast att markera-off eftersom många organiska faktiskt visas först som amorfa ickekristallina fasta ämnen som senare vänder verkligt kris tal lina. I dessa fall är kärn bildning svårt att separera från utfällning av en amorf fast.
Kristalliserings-och nederbördsprocessen avgörs av två stora steg, kärn bildning och kristall tillväxt. För att initiera nukleation, de lösta ämnen i en övermättad lösning ackumuleras bildar kluster. Dessa kluster bygger de kärnor från vilka de fasta ämnena växer.

Problem

Kristallisering och nederbörd är normalt antingen mycket selektivt eller mycket snabbt för Öknings processer och därmed knappast för att kontrol lera. Resultatet är att kärn bildning i allmänhet sker Slumpmässigt, så att kvaliteten på de resulterande kristallerna (precipitants) är okontrollerad. Följaktligen har de utgående kristallerna en oskräddad kristall storlek, är ojämnt fördelade och icke-enhetligt formade. Sådana slumpmässigt utfällda kristaller orsakar stora kvalitets problem eftersom kristall storlek, kristall fördelning och morfologi är avgörande kvalitets kriterier för de utfällda partiklarna. En okontrollerad kristallisation och nederbörd innebär en dålig produkt.

Lösning

En ultraljud assisterad kristallisation (sonocrystallization) och nederbörd (sononederbörd) möjliggör exakt kontroll över processförhållandena. Alla viktiga parametrar i ultraljud kristallisation kan exakt påverkas – vilket resulterar i en kontrollerad nukleation och kristallisation. Den ultraljud utfällda kristaller funktionen har en mer Enhetlig storlek och mer Kubik Morfologi. De kontrollerade villkoren för sonocrystallization möjliggör Reproducerbarhet. Alla resultat som uppnås i liten skala, kan upp-skalas helt Linjär. Ultraljud kristallisation och nederbörd möjliggöra för sofistikerad produktion av kris tal lin Nano-partiklar – i båda, Labb och Industriell Skala.

Effekterna av ultraljud kavitation

När mycket energisk ultraljud vågor är kopplade till vätskor, omväxlande högt tryck/lågtryck cykler skapa bubblor eller håligheter i vätskan. Dessa bubblor växa under flera cykler tills de inte kan hudresorption mer energi så att de kollapsar våldsamt under ett högt tryck cykel. Fenomenet med sådana våldsamma bubbla implosioner kallas kavitation och kännetecknas av lokala extrema förhållanden såsom mycket höga temperaturer, höga kylhastigheter, höga tryck skillnader, chock vågor och flytande jets.
Effekterna av ultraljud kavitation främja kristallisation och nederbörd som ger en mycket homogen blandning av prekursorer. Ultraljud upplösande är en beprövad metod för att producera övermättade/supersaturerade lösningar. Den intensiva blandningen och den därmed förbättrade Mass överföringen förbättrar seedningen av Atom kärnor. Ultraljud chock vågor hjälpa bildandet av Atom kärnor. Ju fler kärnor är seedade, desto finare och snabbare kommer att inträffa kristall tillväxten. Som ultraljud kavitation kan kontrol leras mycket noggrant, är det möjligt att styra kristalliserings processen. Naturligtvis befintliga hinder för kärn bildning lätt övervinnas på grund av ultraljud krafterna.
Ultraljudsbehandling bistår under så kallade sekundära nukleation också eftersom den kraftfulla ultraljud kavitation Bryter och deagglomerates större kristaller eller agglomeratater.
Med ultraljud, en förbehandling av prekursorer är normalt inte nödvändigt eftersom ultraljudsbehandling förbättrar reaktionskinetiken.

Ultraljud kavitation skapar mycket intensiva krafter som främjar kristallisation och nederbörd processer (Klicka för att förstora!)

Ultraljud bubbla formation och dess våldsamma implosion

Påverka Crystal storlek av ultraljudsbehandling

Ultraljud möjliggör produktion av kristaller skräddarsydda för krav. Tre allmänna alternativ för ultraljudsbehandling har viktiga effekter på produktionen:

    1. Initial ultraljudsbehandling:

Den korta tillämpningen av ultraljud vågor till en övermättad lösning kan initiera sådd och bildandet av Atom kärnor. Som ultraljudsbehandling endast tillämpas under det inledande skedet, den efterföljande Crystal Growth intäkterna obehindrat resulterar i större Kristaller.

    1. Kontinuerlig ultraljudsbehandling:

Den kontinuerliga bestrålning av övermättad lösning resulterar i små kristaller eftersom opausad ultraljud skapar en hel del kärnor resulterar i tillväxten av många Liten Kristaller.

    1. Pulsad ultraljudsbehandling

Pulsade ultraljud innebär tillämpning av ultraljud i bestämda intervaller. En exakt kontrollerad inmatning av ultraljud energi gör det möjligt att påverka den kristall tillväxt för att få en Skräddarsydda och kristall storlek.

Ultraljud utrustning

Sono-kristallisation och Sono-fällning processer kan utföras i Partier eller slutna reaktorer, Kontinuerlig inline-processen eller som på plats Reaktion. Hielscher Ultrasonics förser dig perfekt lämplig ultraljudsanordning för din specifika Sono-kristallisation & Sono-nederbörd process – vare sig i forsknings syfte i Labb och bänk skiva skala eller för Industriell Produktion. Vårt breda produktutbud täcker dina behov. Alla ultrasonicators kan ställas in på ultraljud pulsering cykler – en funktion som gör det möjligt att påverka skräddarsydd kristall Storlek.
För att lindra fördelarna ultraljud kristallisation ännu mer, användning av Hielschers flöde cell infoga MultiPhaseCavitator rekommenderas. Denna speciella insats ger injektionen av föregångaren genom 48 fina Kanylerna förbättra den ursprungliga seedning av Atom kärnor. Prekursorer kan Exakt som resulterar i en hög Reglerbarhet över kristalliserings processen.

Ultraljudsenhet med reaktor för kristallisation och nederbörd

ultraljud UIP1500hd

InsertMPC48 med 48 fina Kanylerna är idealisk för Sono-kristallisation och Sono-nederbörd

InsertMPC48 – för optimerad Sono-kristallisation

Ultraljud kristallisation

 

  • Snabb
  • Effektiv
  • exakt reproducerbar
  • högkvalitativa utskrifter
  • hög avkastning
  • Kontrollerbar
  • Tillförlitlig
  • olika inställnings alternativ
  • Säker
  • enkel hantering
  • lätt att rengöra (CIP/SIP)
  • lågt underhåll

 

Ultraljud Homogenisatorer för beredning av övermättad lösningar och efterföljande kristallisering och utfällning av fasta ämnen

ultraljudsanordning UP200S

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Kontinuerlig ultraljud med ett glas flöde cell (Klicka för att förstora!)

Ultraljudsbehandling i ett ultraljud reaktor kammare

Litteratur / Referenser

  • Deora, ns; MISRA, N.N.; Deswal, A.; Mishra, H.N.; Cullen, PJ; Tiwari B.K. (2013): ultraljud för förbättrad kristallisation i livsmedels förädling. Livsmedels teknik recensioner, 5/1, 2013. på 36-44.
  • Jagtap, Vaibhavkumar A.; Vidyasagar, G.; Dvivedi S. C. (2014): löslighet förbättring av Rosiglitazon genom att använda smälta sonocrystallization teknik. Tidning ultraljud 17/1., 2014. på 27-32.
  • Jiang, Siyi (2012): en undersökning av Sonocrystallization kinetik av L-glutaminsyra. Doktors avhandling vid universitetet i Leeds 2012.
  • Luque de Castro, MD; Priego-Capote, F. (2007): ultraljud-Assisted kristallisation (sonocrystallization). Ultrasonics sonochemistry 14/6, 2007. på 717-724.
  • Ruecroft, Graham; Mer från Hipkiss, David; Ly, Tuan; Maxade, Neil; Cains, Peter W. (2005): Sonocrystallization: bruket av ultraljud för förbättrad industriell kristallisation. Organisk process forskning och utveckling 9/6, 2005. 923 – 932.
  • Sander, John R.G.; Zeiger, Brad W.; Suslick Kenneth S. (2014): Sonocrystallization och sonofragmentering. Ultrasonics sonochemistry 21/6, 2014. på 1908-1915.

Kontakta oss / Fråga mer

Prata med oss ​​om dina behandlingsbehov. Vi kommer att rekommendera den mest lämpliga inställningar och processparametrar för ditt projekt.





Observera att våra Integritetspolicy.




Fakta Värt att veta

Tillämpningen av intensiva ultraljudsvågor på vätskor, flytande fasta och flytande gas blandningar bidrar till många processer i material vetenskap, kemi, biologi och bio teknik. Liknar dess många tillämpningar, är kopplingen av ultraljud vågor i vätskor eller slam namnges med olika termer som beskriver ultraljudsbehandling processen. Vanliga termer är: ultraljudsbehandling, ultraljud, sonification, ultraljud bestrålning, insonation, Sonorisation, och insonification.