Hielscher Ultrasonics
เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ
โทรหาเรา: +49 3328 437-420
ส่งอีเมลถึงเรา: [email protected]

การโซนิเคชันเปิดเส้นทางใหม่ในเคมีซูปรามอโมเลกุล

เคมีซูปรามอเลกุลาร์ขึ้นอยู่กับการปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนและย้อนกลับได้: พันธะไฮโดรเจน, การเรียงซ้อนแบบ π–π, แรงแวนเดอร์วาลส์, ผลกระทบจากสารละลายที่ไม่ชอบและ การรับรู้เชิงอสมมาตร การปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ทำให้โมเลกุลสามารถจัดระเบียบตัวเองเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้น เช่น เส้นใย, แท่ง, เจล, กลุ่มก้อน และพอลิเมอร์ซูปรามอเลกุลาร์ สำหรับนักเคมีและวิศวกรเคมี ความท้าทายไม่ได้อยู่เพียงแค่การสร้างโครงสร้างดังกล่าวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการควบคุมว่าโครงสร้างใดจะเกิดขึ้น ความเร็วในการเกิดขึ้น และว่ามันจะยังคงอยู่ในสถานะที่ถูกกักขังทางจลนศาสตร์หรือไปถึงสถานะที่เสถียรที่สุดทางอุณหพลศาสตร์

ผลกระทบของคลื่นเสียงความถี่สูงในเคมี: การควบคุมการประกอบตัวเองของโครงสร้างเหนือโมเลกุลด้วยคลื่นเสียง

การศึกษาทางวิทยาศาสตร์โดย Wehner และคณะ (2020) ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications แสดงให้เห็นว่าการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงสามารถเป็นกระตุ้นภายนอกที่มีประสิทธิภาพในการควบคุมเส้นทางของการประกอบตัวเองในเคมีเหนือโมเลกุล นักวิจัยได้ศึกษาส่วนผสมของโมเลกุลเพอริลีนบิสอิไมด์ที่มีศูนย์สมมาตรแบบราซีมิก และแสดงให้เห็นว่าการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงสามารถชี้นำการเกิดของสารโพลีมอร์ฟซูปรามอโมเลกุลที่แตกต่างกันได้ ขึ้นอยู่กับสภาวะของคลื่นเสียง ระบบสามารถผลิตโครงสร้างที่ประกอบตัวเองได้หลากหลายรูปแบบ รวมถึงกลุ่มก้อนที่ควบคุมด้วยจลนศาสตร์และพอลิเมอร์ซูปรามอโมเลกุลแบบราซีมิกที่มีเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์ การศึกษาได้ใช้เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิก Hielscher UP50H อย่างชัดเจนสำหรับการอัลตราโซนิเคชัน โดยทำงานที่ความถี่ 30 กิโลเฮิรตซ์ กำลัง 50 วัตต์ และแอมพลิจูด 100%
ผลลัพธ์นี้มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับเคมีวัสดุสมัยใหม่ เนื่องจากแสดงให้เห็นว่าอัลตราซาวนด์ไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือสำหรับการผสมหรือกระจายตัวเท่านั้น ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน การโซนิเคชันสามารถทำหน้าที่เป็นพารามิเตอร์กระบวนการสำหรับการควบคุมเส้นทางโมเลกุลได้

การขอข้อมูล



เครื่องปฏิกรณ์ที่กวนด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสำหรับการประยุกต์ใช้ทางโซนิเคมิค รวมถึงการสังเคราะห์พอลิเมอร์ระดับซูปรามอเลกุลาร์

เครื่องปฏิกรณ์ที่มีการกระตุ้นด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับเครื่องอัลตราโซนิก UP200St สำหรับการสังเคราะห์พอลิเมอร์ซูปรามอโมเลกุลาร์อย่างเข้มข้น

ทำไมผลกระทบของอัลตราโซนิกจึงมีความสำคัญในเคมี

Cavitation อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพที่ Hielscher Cascatrodeผลกระทบของอัลตราโซนิกในเคมีเกิดจากการเกิดโพรงเสียงเป็นหลัก เมื่ออัลตราซาวนด์ความเข้มสูงถูกนำเข้าสู่ของเหลว วงจรความดันสลับจะสร้างฟองโพรงเสียงขนาดจุลภาค การเติบโตและการยุบตัวของฟองเหล่านี้ก่อให้เกิดสภาวะพลังงานสูงเฉพาะที่ การไหลเวียนขนาดเล็กอย่างเข้มข้น ความชันแรงเฉือนสูง และการถ่ายเทมวลที่มีประสิทธิภาพ ในกระบวนการทางเคมีและวัสดุศาสตร์ ผลกระทบเหล่านี้สามารถส่งผลต่อการเกิดนิวเคลียส การรวมตัว การเกิดอนุภาค การกระจายตัว การตกผลึก และการจัดเรียงตัวเอง
ในเคมีซูปรามอเลกุลาร์ สิ่งนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งเนื่องจากระบบหลายระบบขึ้นอยู่กับเส้นทาง การที่โมเลกุลเดียวกันสามารถประกอบตัวเป็นพอลิมอร์ฟต่างกันได้ขึ้นอยู่กับลำดับและความเข้มของการป้อนพลังงาน อุณหภูมิ ความเข้มข้น องค์ประกอบของตัวทำละลาย และเวลา การทำโซนิเคชันเป็นวิธีที่สามารถควบคุมได้ในการนำพลังงานเชิงกลเข้าสู่ระบบโดยไม่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลของหน่วยพื้นฐาน
สำหรับวิศวกรเคมี นี่คือข้อได้เปรียบที่ชัดเจน: คลื่นเสียงความถี่สูงสามารถปรับพารามิเตอร์ได้ ความถี่, กำลัง, โซโนโทรด, รูปทรงของถังปฏิกรณ์, อุณหภูมิ, ระยะเวลาการอยู่, ความดัน, และอัตราการไหลสามารถปรับ, ตรวจสอบ, และถ่ายทอดจากการทดสอบความเป็นไปได้ไปสู่ปริมาณการผลิตที่ใหญ่ขึ้นได้

โซนิเคชันเป็นเครื่องมือสำหรับการควบคุมการประกอบตัวเอง

การศึกษาครั้งนี้ได้ตรวจสอบการประกอบตัวเองของสารผสมแบบเรซิมิกของโมเลกุลเพอริลีนบิสอิมิดที่มีโครงสร้างเอ็นแยนทิโอเมอร์สองชนิด ในกรณีที่ไม่มีสิ่งกระตุ้นภายนอกที่เหมาะสม ระบบดังกล่าวอาจดำเนินไปตามเส้นทางการรวมตัวที่ชอบหรือติดอยู่ในสถานะกึ่งเสถียรได้ ด้วยการประยุกต์ใช้การสั่นด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงที่ควบคุมได้ นักวิจัยสามารถสร้างผลลัพธ์ระดับซูเปอร์โมเลกุลที่แตกต่างกันได้
ข้อค้นพบที่สำคัญนั้นเรียบง่ายแต่ทรงพลัง: การทำโซนิเคชันเปลี่ยนเส้นทางการประกอบตัวเอง ที่อุณหภูมิและความเข้มข้นเฉพาะ คลื่นเสียงอัลตราโซนิกกำลังสูงส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงจากสถานะการรวมตัวหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่ง ภายใต้สภาวะการโซนิเคชันเชิงจลนศาสตร์ ระบบก่อตัวเป็นกลุ่มสารเหนือโมเลกุลแบบรวมตัวกัน ภายใต้สภาวะการโซนิเคชันเชิงอุณหพลศาสตร์ ระบบก่อตัวเป็นพอลิเมอร์เหนือโมเลกุลแบบเรซิมิกที่มีรูปร่างแตกต่างและมีความเสถียรสูงกว่า
ผลกระทบทางวิทยาศาสตร์อยู่ที่ความสามารถในการมีอิทธิพลต่อการที่การรวมตัวแบบโฮโมไคแรลหรือเฮเทอโรไคแรลจะมีความโดดเด่นเหนือกว่า ผลกระทบทางอุตสาหกรรมอยู่ที่แนวคิดที่กว้างขึ้น: การใช้อัลตราซาวนด์สามารถช่วยกำหนดทิศทางการจัดระเบียบของโมเลกุล ไม่ใช่เพียงแค่เร่งกระบวนการเท่านั้น

นี่เกี่ยวข้องกับ:

  • โพลีเมอร์ซูปรามอโมเลกุลาร์และวัสดุอินทรีย์ที่มีฟังก์ชัน
  • การวิจัยการรวมตัวแบบมีอคติและการแยกเรซิเมต
  • การตกผลึกและการคัดกรองรูปแบบหลายรูป
  • การเกิดของเส้นใยนาโน, แท่งนาโน และกลุ่มสารสี
  • การพัฒนาสูตรและการแปรรูปวัสดุขั้นสูง
  • การขยายขนาดกระบวนการทางเคมีที่ใช้คลื่นเสียงความถี่สูง

 

เครื่องอัลตราโซนิกแบบหัววัด UP100HHielscher UP100H เป็นโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกในอุดมคติในการ sonicate ตัวอย่างขนาดเล็กที่มีปริมาตรสูงสุด 500 มล. การใช้งานทั่วไปของโพรบอัลตราโซนิก UP100H ได้แก่ การเตรียมตัวอย่างอิมัลชันการกระจายตัวการสลายและการสกัด
Hielscher UP100H เป็นโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกในอุดมคติในการ sonicate ตัวอย่างขนาดเล็กที่มีปริมาตรสูงสุด 500 มล. การใช้งานทั่วไปของโพรบอัลตราโซนิก UP100H ได้แก่ การเตรียมตัวอย่างอิมัลชันการกระจายตัวการสลายและการสกัด
อัลตราโซนิกเป็นที่ทราบกันดีว่าช่วยปรับปรุงปฏิกิริยา transesterification จึงให้เช่นเมทิลเอสเทอร์และโพลิออลที่สูงขึ้น Hielscher Ultrasonics ผลิตโพรบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมและเครื่องปฏิกรณ์สําหรับปริมาณงานสูง

เครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรมพร้อมกำลังอัลตราซาวด์ 16,000 วัตต์ สำหรับปฏิกิริยาที่เสริมด้วยโซโนเคมี

บทบาทของเครื่องโซนิเคเตอร์ Hielscher ในเคมีซูปราโมเลกุล

เครื่องสะท้อนเสียงแบบโพรบเป็น UP50H ใช้เพื่อสกัดโลหะเช่นตะกั่วจากตัวอย่างก่อนการวิเคราะห์สำหรับการทดลอง ทำการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงด้วยเครื่อง Hielscher UP50H ซึ่งเป็นเครื่องประมวลผลคลื่นเสียงความถี่สูงแบบกะทัดรัดสำหรับห้องปฏิบัติการ เครื่อง UP50H เป็นเครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบกำลัง 50 วัตต์ ความถี่ 30 กิโลเฮิรตซ์ ออกแบบมาสำหรับตัวอย่างขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการ และใช้ในห้องปฏิบัติการทางเคมี ชีววิทยา การแพทย์ และการวิเคราะห์ Hielscher อธิบายว่า UP50H เหมาะสำหรับการใช้งานแบบมือถือหรือแบบตั้งโต๊ะ และเหมาะสำหรับงานต่างๆ เช่น การกระจายตัว การละลาย การผสมน้ำนม และการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของตัวอย่างขนาดเล็ก
ในการศึกษานี้ UP50H ได้ให้พลังงานอัลตราโซนิกที่จำเป็นในการกระตุ้นและชี้นำการเปลี่ยนแปลงของสารรวมระดับเหนือโมเลกุล ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประเด็นสำคัญในทางปฏิบัติสำหรับนักเคมี: การทำโซนิเคชันในห้องปฏิบัติการที่มีปริมาณน้อยสามารถเปิดเผยหน้าต่างกระบวนการที่ยากต่อการระบุโดยการกวน การให้ความร้อน หรือการปล่อยทิ้งไว้ตามธรรมชาติเพียงอย่างเดียว
สำหรับเคมีซูปรามอเลกุลาร์ โซนิเคเตอร์แบบหัววัด เช่น UP50H สามารถใช้ไม่เพียงแต่สำหรับการเตรียมตัวอย่างเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้เป็นตัวแปรทดลองเชิงรุกได้อีกด้วย โดยการเปลี่ยนอุณหภูมิและระยะเวลาของการโซนิค นักวิจัยสามารถศึกษาสภาวะทางจลนศาสตร์และเทอร์โมไดนามิกส์ คัดกรองเส้นทางการรวมตัว และระบุสารโพลีมอร์ฟที่อยู่ในสถานะกึ่งเสถียรหรือเสถียร
 

การควบคุมเส้นทางของการจัดเรียงตัวเองอย่างแม่นยำด้วยการใช้อัลตราซาวนด์ช่วยให้สามารถผลิตโพลิเมอร์ในรูปของแรซิเมติกโพลีมอร์ฟได้สามรูปแบบที่แตกต่างกัน

การศึกษาทางสเปกโทรสโกปีของสารผสมเรซิมิกของ (R,R)- และ (S,S)-PBI โครงสร้างทางเคมีของ (R,R)- และ (S,S)-PBI และภาพแสดงเชิงแผนผังของการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบซูเปอร์โมเลกุลที่เกิดจากคลื่นอัลตราซาวด์ของสารผสมเรซิมิกของ (R,R)- และ (S,S)-PBI เข้าไปในกลุ่มรวม Con-Agg 1 และ Con-Agg 2 และโพลิเมอร์ซูปรามอโมเลกุลาร์แบบเรซิม Rac-Agg 4
การศึกษาและแผนงาน: ©Wehner et al., 2020

 

จากการค้นพบในห้องปฏิบัติการสู่การประมวลผลด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงที่สามารถขยายขนาดได้

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของเครื่องโซนิเคเตอร์ Hielscher คือการมีอุปกรณ์อัลตราโซนิกครอบคลุมตลอดทั้งกระบวนการพัฒนา: ตั้งแต่เครื่องมือห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดไปจนถึงระบบตั้งโต๊ะและเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกสำหรับอุตสาหกรรม Hielscher นำเสนอเครื่องอัลตราโซนิกและโพรบสำหรับการประมวลผลของเหลวตั้งแต่ระดับห้องปฏิบัติการไปจนถึงระดับการผลิต โดยมีแอปพลิเคชันรวมถึงการประมวลผลทางเคมี การลดขนาดอนุภาค การสกัด การกระจายตัว และการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน
สิ่งนี้มีความสำคัญเพราะการค้นพบทางโซโนเคมีหรือซูปรามอเลกุลาร์ที่มีแนวโน้มดีจำนวนมากไม่สามารถก้าวข้ามขีดจำกัดของห้องปฏิบัติการได้ เมื่อกระบวนการไม่สามารถทำซ้ำได้ในขนาดที่ใหญ่ขึ้น แนวทางของ Hielscher ในการพัฒนาขบวนการด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (ultrasonic) นั้นตั้งอยู่บนพื้นฐานของพารามิเตอร์ที่สามารถควบคุมได้และการกำหนดค่าอุปกรณ์ที่สามารถปรับขนาดได้ เมื่อได้ระบุขอบเขตของขบวนการด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงที่มีประสิทธิภาพแล้ว ขบวนการดังกล่าวสามารถถ่ายโอนไปยังระบบคลื่นเสียงความถี่สูงที่ใหญ่ขึ้นได้โดยรักษาปริมาณพลังงานที่ป้อนเข้าและเงื่อนไขการประมวลผลที่เกี่ยวข้อง
สำหรับผู้ใช้ในอุตสาหกรรม นี่หมายความว่าโซนิเคชันสามารถพิจารณาได้ไม่เพียงแต่เป็นวิธีการวิจัยเท่านั้น แต่ยังเป็นเทคโนโลยีกระบวนการอีกด้วย

การสั่นสะเทือนแบบอินไลน์สำหรับการผลิตสารเคมีอย่างต่อเนื่อง

การโซนิเคชันแบบแบตช์มีประโยชน์สำหรับการคัดกรองในห้องปฏิบัติการและการปรับให้เหมาะสมในปริมาณเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม การผลิตทางเคมีมักต้องการการทำงานอย่างต่อเนื่อง ความสามารถในการทำซ้ำ และระยะเวลาการพักที่กำหนดไว้ ระบบอัลตราโซนิกของ Hielscher รองรับการโซนิเคชันแบบอินไลน์ ซึ่งของเหลวจะถูกสูบผ่านเซลล์การไหลหรือเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกและสัมผัสกับสนามคาวิเทชันภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้
การสั่นสะเทือนแบบอินไลน์สามารถทำงานในโหมดผ่านครั้งเดียวหรือโหมดหมุนเวียน ทำให้ของเหลวผ่านโซนการบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงหนึ่งครั้งหรือหลายครั้ง Hielscher ระบุว่าเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกของบริษัทมีให้เลือกทั้งสำหรับการประมวลผลแบบเป็นชุดและแบบต่อเนื่องในสายการผลิต ตั้งแต่หน่วยทดลองในห้องปฏิบัติการและบนโต๊ะทำงานไปจนถึงระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ

สำหรับเคมีเหนือโมเลกุลและวิศวกรรมเคมี การใช้อัลตราซาวนด์แบบอินไลน์มีข้อดีหลายประการ:

  • ควบคุมระยะเวลาการพักในบริเวณเกิดโพรงอากาศ
  • การปรับปรุงความสามารถในการทำซ้ำได้เมื่อเปรียบเทียบกับการกวนแบบเป็นชุดที่ไม่มีการควบคุม
  • การจัดการความร้อนที่ดีขึ้นผ่านเซลล์การไหลและการระบายความร้อนภายนอก
  • การประมวลผลอย่างต่อเนื่องสำหรับปริมาณที่มากขึ้น
  • การผสานรวมเข้ากับสายการผลิตเคมีที่มีอยู่เดิมได้ง่ายขึ้น
  • ปรับความเข้มของการรักษาให้เหมาะสมได้โดยการปรับอัตราการไหล, ความกว้างของคลื่น และการกำหนดค่าของเครื่องปฏิกรณ์

ในเคมีที่ขึ้นอยู่กับเส้นทางปฏิกิริยา พารามิเตอร์เหล่านี้อาจมีความสำคัญอย่างยิ่ง หากระบบซูปรามอเลกุลาร์ตอบสนองต่อการสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงความเข้มสูงและระยะเวลาสั้นแตกต่างจากการสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงความเข้มต่ำและระยะเวลาที่ยาวนาน การประมวลผลแบบอินไลน์จะมอบกรอบทางวิศวกรรมในการกำหนดและทำซ้ำการสัมผัสดังกล่าวได้

การเพิ่มขนาดเชิงเส้น: จากการคัดกรองด้วยโซโนเคมีสู่การผลิต

โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UIP4000hdT พร้อมเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลผ่านสําหรับการประมวลผลแบบอินไลน์เทคโนโลยีอัลตราโซนิกของ Hielscher ได้รับการออกแบบมาสำหรับการขยายขนาดจากการทดสอบในห้องปฏิบัติการไปจนถึงการผลิตในระดับอุตสาหกรรม สำหรับระบบขนาดใหญ่ สามารถปรับค่าพารามิเตอร์กระบวนการ เช่น ความกว้างของคลื่น ความดัน และอุณหภูมิ ให้เหมาะสมในชุดทดลองขนาดเล็กก่อน แล้วจึงนำไปใช้กับอุปกรณ์ที่มีกำลังการผลิตสูงขึ้น Hielscher อธิบายประสิทธิภาพของกระบวนการอัลตราโซนิกว่าสามารถปรับขนาดได้อย่างเป็นเส้นตรงหลังจากกำหนดค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดแล้ว
ความสามารถในการขยายขนาดเชิงเส้นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับนักเคมีและวิศวกรกระบวนการที่ทำงานกับระบบซูปราโมเลกุลที่ไวต่อสิ่งกระตุ้น วัสดุที่ประกอบตัวเองมักขึ้นอยู่กับช่วงกระบวนการที่แคบ การเปลี่ยนแปลงความเข้มของการผสม เวลาการพัก โปรไฟล์อุณหภูมิ หรือความหนาแน่นของพลังงานสามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่างของผลิตภัณฑ์ได้ ระบบอัลตราโซนิกที่สามารถปรับขนาดได้ช่วยลดความเสี่ยงนี้โดยการรักษาเงื่อนไขการโซนิคที่ชัดเจนในขณะที่กระบวนการเปลี่ยนจากมิลลิลิตรเป็นลิตรและในที่สุดก็ถึงอัตราการไหลในระดับการผลิต
Hielscher ยังมีเครื่องปฏิกรณ์อินไลน์สำหรับอุตสาหกรรม เช่น MultiSonoReactor สำหรับการโซนิเคชันแบบอินไลน์ที่มีประสิทธิภาพสูง ระบบเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานต่างๆ รวมถึงการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การผสม การกระจายตัว การสกัด และปฏิกิริยาโซนิเคมิคอล

ความเกี่ยวข้องทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมของสารโพลีมอร์ฟซูปรามอเลกุลาร์ที่สังเคราะห์ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง

การศึกษาเกี่ยวกับการควบคุมการเกิดพอลิโมร์ฟิซึมแบบซูปรามอเลกุลาร์ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงมีความสำคัญเนื่องจากแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของคลื่นเสียงความถี่สูงในทางเคมีสามารถนำมาใช้เพื่อเข้าถึงสถานะของวัสดุที่แตกต่างกันจากระบบโมเลกุลเดียวกันได้ แทนที่จะเปลี่ยนแปลงโมเลกุล นักวิจัยได้เปลี่ยนแปลงเงื่อนไขของกระบวนการแทน นี่คือจุดที่การสั่นด้วยคลื่นเสียงกลายเป็นที่น่าสนใจสำหรับเคมีอุตสาหกรรม: มันสามารถปรับปรุงผลลัพธ์ได้ผ่านการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการแทนที่จะเพิ่มขั้นตอนสังเคราะห์เพิ่มเติม
สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ผลการค้นพบนี้ช่วยเพิ่มความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับการประกอบตัวเองแบบมีอคติ (chiral self-assembly) การดักจับเชิงจลนศาสตร์ (kinetic trapping) การควบคุมเชิงอุณหพลศาสตร์ (thermodynamic control) และภูมิทัศน์พลังงานระดับเหนือโมเลกุล (supramolecular energy landscapes) สำหรับอุตสาหกรรม หลักการเดียวกันนี้อาจช่วยสนับสนุนการคัดกรองผลึกหลายรูปแบบ (polymorphs) ที่ดีขึ้น การพัฒนาวัสดุที่มีฟังก์ชันการทำงานได้เร็วขึ้น การควบคุมรูปร่างของสารรวมตัว (aggregate morphology) ได้ดีขึ้น และการผลิตระบบเคมีขั้นสูงที่สามารถทำซ้ำได้มากขึ้น

ในทางปฏิบัติ การโซนิเคชันอาจช่วยนักเคมีและวิศวกรเคมี:

  • เร่งการเปลี่ยนแปลงการประกอบตัวเอง
  • ส่งเสริมเส้นทางการรวมตัวที่ไม่สามารถเข้าถึงได้
  • ปรับปรุงความสามารถในการทำซ้ำในระบบที่ขึ้นกับเส้นทาง
  • ลดการพึ่งพาเวลาในการปรับสมดุลที่ยาวนาน
  • สภาวะของผลิตภัณฑ์ทางจลนศาสตร์และเทอร์โมไดนามิกส์
  • นำผลการทดลองในห้องปฏิบัติการที่มีแนวโน้มดีไปใช้ในกระบวนการผลิตจริง

การประมวลผลด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเป็นเทคโนโลยีที่เอื้ออำนวย

อัลตราซาวด์กำลังสูงเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยเสริมศักยภาพสำหรับเคมีระดับเหนือโมเลกุล การป้อนพลังงานเสียงอย่างมีการควบคุมสามารถส่งผลต่อการจัดเรียงตัวของโมเลกุลในระบบที่ซับซ้อน และเปิดโอกาสให้เข้าถึงโครงสร้างที่ยากต่อการได้มาด้วยวิธีการกวนแบบดั้งเดิมหรือการให้ความร้อนเพียงอย่างเดียว
ด้วยเครื่อง Hielscher UP50H การศึกษาที่อ้างถึงนี้แสดงให้เห็นถึงคุณค่าของการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงในห้องปฏิบัติการที่มีความแม่นยำสำหรับการวิจัยพื้นฐานด้านซูเปอร์โมเลกุล ด้วยเครื่องโซนิคเกอร์ขนาดตั้งโต๊ะและอุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่ขึ้นของ Hielscher แพลตฟอร์มเทคโนโลยีเดียวกันนี้สามารถขยายไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ การบำบัดแบบอินไลน์ และการขยายขนาดเชิงเส้นได้
สำหรับนักเคมี สิ่งนี้เปิดเส้นทางใหม่ในการทดลองสำหรับการจัดเรียงตัวเองและการควบคุมรูปแบบหลายรูปแบบ สำหรับวิศวกรเคมี มันเป็นเครื่องมือกระบวนการที่สามารถปรับขนาดได้สำหรับการแปลผลกระทบของคลื่นเสียงอัลตราโซนิกในเคมีให้เป็นกลยุทธ์การผลิตที่เชื่อถือได้

ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:

ปริมาณแบทช์ อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนํา
0.5 ถึง 1.5 มล. ไม่ ไวอัลทวีตเตอร์
1 ถึง 500 มล. 10 ถึง 200 มล. / นาที UP100H
10 ถึง 2000 มล. 20 ถึง 400 มล. / นาที UP200 ฮิต, UP400ST
0.1 ถึง 20L 0.2 ถึง 4L / นาที UIP2000hdt
10 ถึง 100L 2 ถึง 10L / นาที UIP4000hdT
15 ถึง 150L 3 ถึง 15 ลิตร / นาที UIP6000hdT
ไม่ 10 ถึง 100L / นาที UIP16000hdT
ไม่ ขนาด ใหญ่ คลัสเตอร์ของ UIP16000hdT

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

กรุณาใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเคมีซูปรามอโมเลกุลาร์, บันทึกการใช้งาน และราคา. เราจะยินดีหารือเกี่ยวกับปฏิกิริยาทางเคมีของคุณ และนำเสนอเครื่องโซนิเคเตอร์ที่ดีที่สุดเพื่อให้ตรงกับความต้องการของคุณ!





การออกแบบ การผลิต และการให้คําปรึกษา – คุณภาพ ผลิตในประเทศเยอรมนี

Hielscher sonicators are designed, engineered, and manufactured in Germany. Hielscher Ultrasonics emphasizes highest quality standards and robustness of its ultrasonic homogenizers. That's why Hielscher Ultrasonics is recognized worldwide for superior ultrasonic mixing technology.เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านคุณภาพและมาตรฐานการออกแบบสูงสุด ความทนทานและใช้งานง่ายช่วยให้สามารถรวมเครื่องอัลตราโซนิกของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น สภาพที่ขรุขระและสภาพแวดล้อมที่ต้องการสามารถจัดการได้ง่ายโดยเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher

Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและเป็นมิตรกับผู้ใช้ แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs



คําถามที่พบบ่อย

เคมีซูปรามอเลกุลาร์คืออะไร?

เคมีซูปรามอเลกุลาร์เป็นสาขาหนึ่งของเคมีที่ศึกษาเกี่ยวกับระบบโมเลกุลที่มีการจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบซึ่งเกิดขึ้นผ่านปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ใช่โควาเลนต์ เช่น พันธะไฮโดรเจน, การเรียงตัวแบบ π–π, ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าสถิต, การประสานกับโลหะ, แรงแวนเดอร์วาลส์ และผลของแรงผลักระหว่างกลุ่มที่ชอบน้ำ เน้นที่วิธีที่โมเลกุลจดจำ, จับตัวกัน และจัดเรียงตัวเองเป็นโครงสร้างที่มีหน้าที่การทำงานขนาดใหญ่ขึ้นโดยไม่ก่อให้เกิดพันธะโควาเลนต์ถาวร

โพลีเมอร์ซูปรามอโมเลกุลคืออะไร?

โพลีเมอร์ซูปรามอเลกุลาร์เป็นโครงสร้างคล้ายโพลีเมอร์ซึ่งหน่วยโมโนเมอร์ถูกเชื่อมต่อกันโดยปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ใช่พันธะโควาเลนต์แบบย้อนกลับได้ แทนที่จะเป็นพันธะโควาเลนต์ เนื่องจากปฏิสัมพันธ์เหล่านี้สามารถแตกและก่อตัวใหม่ได้ โพลิเมอร์เหนือโมเลกุลจึงมักแสดงพฤติกรรมที่เปลี่ยนแปลงได้ ตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้น และสามารถซ่อมแซมตัวเองได้ ซึ่งทำให้พวกมันมีความสำคัญต่อวัสดุขั้นสูง นาโนเทคโนโลยี และวัสดุอ่อนเชิงฟังก์ชัน

เรซเมตคืออะไร?

แรซีมแมต หรือสารผสมแรซิมิก คือสารผสมที่มีเอ็นแคนทิโอเมอร์สองชนิดของสารคีแรลในปริมาณเท่ากัน เนื่องจากเอ็นแคนทิโอเมอร์ทั้งสองหมุนแสงโพลาไรซ์ระนาบในทิศทางตรงข้ามกันแต่ในปริมาณเท่ากัน สารผสมแรซิมิกจึงมักไม่มีสมบัติทางแสงโดยรวม
Racemic หมายถึงอะไร?
เรซิมิค หมายถึง ตัวอย่างที่มีทั้งรูปแบบเอ็นทานิโอเมอริกของโมเลกุลที่มีสมมาตรเชิงมิติในอัตราส่วน 1:1 ดังนั้น วัสดุเรซิมิคจึงไม่มีการหมุนเชิงแสงสุทธิ แม้ว่าโมเลกุลแต่ละตัวจะมีสมมาตรเชิงมิติก็ตาม

โมเลกุลเอแนนทิโอเมอร์คืออะไร?

โมเลกุลเอแนติโอเมอร์คือสมาชิกหนึ่งในคู่ของโมเลกุลคีแรลที่ไม่สามารถซ้อนทับกันได้เหมือนภาพสะท้อนในกระจก โมเลกุลเอแนติโอเมอร์มีสูตรโมเลกุลและโครงสร้างการเชื่อมต่อเหมือนกัน แต่มีความแตกต่างในลักษณะการจัดเรียงสามมิติ ซึ่งอาจนำไปสู่พฤติกรรมที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมที่มีลักษณะคีแรล เช่น เอนไซม์ ตัวรับ หรือระบบประกอบตัวเองที่ไม่สมมาตร

 

วรรณกรรม / อ้างอิง

เครื่องโซนิเคเตอร์ Hielscher รุ่น UIP6000hdT สำหรับการประมวลผลแบบอินไลน์ของอิมัลชันเครื่องสำอาง

เครื่องอัลตราโซนิก UIP6000hdT สำหรับการกระจายตัวแบบอินไลน์ของสารเคมีในส่วนต้นเปียก

ทําไมต้อง Hielscher Ultrasonics?

  • ประสิทธิภาพสูง
  • เทคโนโลยีล้ําสมัย
  • ความน่าเชื่อถือ & กําลังกาย
  • การควบคุมกระบวนการที่ปรับได้และแม่นยํา
  • ชุด & แบบ อิน ไลน์
  • สําหรับทุกโวลุ่ม
  • ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
  • คุณสมบัติอัจฉริยะ (เช่น โปรแกรมได้, บันทึกข้อมูล, ควบคุมระยะไกล)
  • ใช้งานง่ายและปลอดภัย
  • การบํารุงรักษาต่ํา
  • CIP (ทําความสะอาดในสถานที่)

ตั้งแต่การทดสอบความเป็นไปได้ไปจนถึงการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการติดตั้งในโรงงานอุตสาหกรรมด้วยเครื่องโซนิเคเตอร์ที่ดีที่สุด - Hielscher Ultrasonics คือพันธมิตรของคุณสำหรับกระบวนการอัลตราโซนิกที่ประสบความสำเร็จ!

Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม

เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ