Ultrasonik Kristalleşme ve Yağış

Ultrason, organik moleküllerin çekirdeklenmesini ve kristalleşmesini başlatır ve teşvik eder. Bu süreç üzerinde kontrol sahibi olmak, nihai ürünün yüksek kalitede olduğundan emin olmak için hayati öneme sahiptir. Kristalleşme için sonikasyon kullanmanın ve sıvılardan katı madde yapmanın avantajları, işlemi çok daha hızlı hale getirmesi, daha az malzeme kullanması ve son kristal boyutunu yönetmenize izin vermesidir. Hielscher, bir reaksiyon sırasında partide, inline veya in-situ olsun, başarılı kristalizasyon ve katı oluşumu için güvenilir ve kullanımı kolay sonikatörler sağlar.

Sono-Kristalleşme ve Sono-Çökeltme

kristalizasyon ve çökeltme esnasında ultrasonik dalgaların uygulama işlemi ile ilgili çeşitli olumlu etkileri vardır.
Güç ultrason yardımcı olur

  • doygun / süper-doymuş çözeltiler oluşturmak
  • Hızlı çekirdekleşmeyi başlatmak
  • Kristal büyüme hızını kontrol
  • çökelmesini kontrol
  • kontrol polimorfları
  • pislikleri azaltmak
  • Homojen bir kristal boyutu dağılımı elde etmek
  • daha da morfolojisi elde
  • yüzeylerinde istenmeyen birikintilerin oluşmasını önlemek
  • ikincil nükleasyonun başlaması
  • katı-sıvı ayırma iyileştirilmesi

 

Bilgi talebi





Farmasötikler, ince kimyasallar vb. gibi kristallerin sono-kristalleşmesi.

Sonicator UIP2000hdT Sono-kristalizasyon için Batch Reaktör ile

Kristalizasyon ve Yağış Arasındaki Fark

Hem kristalleşme hem de çökeltme, çözünürlüğe dayalı işlemlerdir; burada kristal veya çökelti olsun, katı bir faz, doygunluk noktasını aşan bir çözeltiden ortaya çıkar. Kristalleşme ve çökeltme arasındaki ayrım, oluşum mekanizmasına ve nihai ürünün doğasına bağlıdır.

Kristalleşmede, organik moleküllerden seçici olarak bir araya getirilen ve sonuçta saf ve iyi tanımlanmış bir kristalin veya polimorfik bileşik ortaya çıkaran bir kristalin kafesin metodik ve kademeli bir gelişimi meydana gelir. Tersine, çökeltme, aşırı doymuş bir çözeltiden katı fazların hızlı bir şekilde üretilmesini gerektirir ve bu da kristalin veya amorf katıların oluşumuna neden olur. Kristalleşme ve çökelme arasındaki ayrımın zor olabileceğine dikkat etmek önemlidir, çünkü birçok organik madde başlangıçta amorf, kristalin olmayan katılar olarak tezahür eder ve daha sonra gerçekten kristalin olmak için bir geçiş geçirir. Bu gibi durumlarda, çekirdeklenme ile çökelme sırasında amorf bir katı oluşumu arasındaki tanımlama karmaşık hale gelir.

Kristalleşme ve çökeltme süreçleri iki temel adımla belirlenir: çekirdeklenme ve kristal büyümesi. Çekirdeklenme, aşırı doymuş bir çözeltideki çözünmüş moleküller biriktiğinde, kümeler veya çekirdekler oluşturduğunda başlar ve bunlar daha sonra katı fazların sonraki büyümesi için temel görevi görür.

Kristalleşme ve Yağış Prosesleri ile İlgili Sık Karşılaşılan Sorunlar

Kristalizasyon ve çökelme normal ya da çok seçici ya da çok hızlı bir şekilde yayılan işlemlerdir ve böylece hemen hemen hiç kontrol etmek. Sonuç genelde, çekirdeklenme meydana olmasıdır rasgeleBöylece elde edilen kristaller (çökelticilerin) kalitesini kontrol edilemeyen bir. Bu duruma göre, Dışarı çıkan kristaller untailored kristal boyutuna sahip, düzensiz olarak dağılmış ve muntazam olmayan biçimde şekillendirilmiş. Bu tür rastgele Çöken kristaller ana sebep Kalite sorunları Kristal boyutu, çünkü kristal dağılımı ve morfolojisi çökelen taneciklerin önemli kalite kriterleridir. Kontrolsüz kristalizasyon ve çökeltme kötü bir ürünü anlamına gelir.

Çözüm: Sonication altında Kristalleşme ve Yağış

Bir ultrasonik yardımlı kristalizasyon (sonokristalizasyon) ve yağış (sonorecipitation) işlem koşulları üzerinde hassas kontrol sağlar. Ultrasonik kristalizasyonun tüm önemli parametreleri tam olarak etkilenebilir – kontrollü bir çekirdeklenme ve kristalleşme ile sonuçlanır. Ultrasonik çökeltilmiş kristaller özelliği daha düzgün bir boyuta ve daha kübik morfolojiye sahiptir. Sono-kristalleşme ve sono-çökeltmenin kontrollü koşulları, yüksek tekrarlanabilirlik ve sürekli kristal kalitesi sağlar. Küçük ölçekte elde edilen tüm sonuçlar, tamamen doğrusal olarak yukarı ölçeklendirilebilir. Ultrasonik kristalleşme ve yağış, kristalin nano-parçacıkların sofistike üretimi için olanak sağlar – hem laboratuvar hem de endüstriyel ölçekte.

Ultrasonik sentezlenmiş perovskit nanokristallerin TEM görüntüsü

Ultrasonik sentezlenmiş perovskit nanokristallerin TEM görüntüsü: CH3NH3PbBr3 QD'ler (a) ile ve (b) ultrasonik tedavi olmadan.
(Resim ve çalışma: ©Chen ve ark., 2007)

Ultrasonik kavitasyonun kristalleşme ve yağış üzerindeki etkileri

Yüksek enerjili ultrasonik dalgalar sıvılara bağlandığında, alternatif yüksek basınç / düşük basınç döngüleri sıvıda kabarcıklar veya boşluklar oluşturur. Bu kabarcıklar, daha fazla enerji emememeyene kadar birkaç döngü boyunca büyür, böylece yüksek basınç döngüsü sırasında şiddetli bir şekilde çökerler. Bu tür şiddetli kabarcık patlamalarının fenomeni akustik kavitasyon olarak bilinir ve çok yüksek sıcaklıklar, yüksek soğutma hızları, yüksek basınç farkları, şok dalgaları ve sıvı jetleri gibi yerel aşırı koşullar ile karakterizedir.
Ultrasonik kavitasyonun etkileri, öncüllerin çok homojen bir şekilde karıştırılmasını sağlayarak kristalleşmeyi ve çökelmeyi teşvik eder. Ultrasonik çözme aşırı doymuş / aşırı doymuş çözümler üretmek için iyi doğublished bir yöntemdir. Yoğun karıştırma ve böylece geliştirilmiş kütle transferi, çekirdeklerin tohumlanmasını iyileştirir. Ultrasonik şok dalgaları çekirdeklerin oluşumuna yardımcı olur. Ne kadar çok çekirdek tohumlanırsa, kristal büyümesi o kadar ince ve hızlı gerçekleşir. Ultrasonik kavitasyon çok hassas bir şekilde kontrol edilebildiğinden, kristalleşme işlemini kontrol etmek mümkündür. Doğal olarak çekirdeklenme için mevcut engeller ultrasonik kuvvetler nedeniyle kolayca aşılır.
Ek olarak, sonikasyon sözde ikincil çekirdeklenme sırasında yardımcı olur, çünkü güçlü ultrasonik kesme kuvvetleri kırar ve daha büyük kristalleri veya aglomeraları deagglomera eder.
Ultrason ile, sonikasyon reaksiyon kinetiği arttırdığı için öncüllerin ön tedavisi önlenebilir.

Akustik veya ultrasonik kavitasyon: kabarcık büyümesi ve patlama

Ultrasonik kavitasyon, kristalleşme ve yağış süreçlerini teşvik eden son derece yoğun kuvvetler yaratır

Sonikleştirme ile Kristal Boyutu Etkileyen

Ultrason gereksinimlerine uygun kristallerin üretimi için olanak sağlar. Sonication üç genel seçenekler çıktı üzerinde önemli etkilere sahip:

  • İlk Sonication:
    bir süper-doymuş çözelti ultrason dalgalarının kısa uygulama çekirdeklerinin tohumlama oluşumu ve başlatabilir. sonikasyon sadece ilk aşamada uygulandığında, daha sonraki kristal büyümesi ilerler sonuçlanan engelsiz daha büyük Kristaller.
  • Sürekli Sonication:
    duraklatılmayan Ultrasonifikasyondan beri küçük kristallerden süperdoygunlaşmış çözüm sonuçlarının sürekli ışınlama birçok büyümesi ile sonuçlanan çekirdek bir sürü oluşturur küçük Kristaller.

  • Pulsed sonication:
    Darbeli ultrason belirlenen aralıklarla ultrason uygulanmasını ifade eder. ultrasonik enerjinin kesin olarak kontrol girişi elde etmek için kristal büyümesini etkilemek sağlar ısmarlama Kristal boyutu.

Geliştirilmiş Kristalleşme ve Çökeltme İşlemleri için Sonikatörler

Sono-kristalizasyon ve sono-çöktürme prosesleri, partiler halinde veya kapalı reaktörlerde, sürekli hat içi proses veya in-situ reaksiyon olarak gerçekleştirilebilir. Hielscher Ultrasonics, özel sono-kristalizasyon ve sono-çökeltme süreciniz için mükemmel uygun sonikatör sağlar – laboratuvar ve tezgah üstü ölçekte araştırma amaçlı veya endüstriyel üretimde olsun. Geniş ürün yelpazemiz ihtiyaçlarınızı karşılar. Tüm ultrasonicators ultrasonik titreşim döngüleri için ayarlanabilir – özel bir kristal boyutunu etkilemeye izin veren bir özellik.
Ultrasonik kristalizasyonun faydalarını daha da iyileştirmek için, Hielscher akış hücresi eki MultiPhaseCavitator kullanımı önerilir. Bu özel ek, öncülün 48 ince kanülden enjeksiyonunu sağlar ve çekirdeklerin ilk tohumlamasını iyileştirir. Öncüller tam olarak dozlanabilir, bu da kristalizasyon prosesi üzerinde yüksek kontrol edilebilirlik sağlar.

Çok Fazlı-Kavitatör MPC48Insert sonication kullanarak geliştirilmiş emülsifikasyon ve kristalizasyon işlemleri için

Gelişmiş kristalizasyon prosesleri için MultiPhaseCavitator

Ultrasonik Kristalleşme

 

  • Hızlı
  • verimli
  • tam olarak tekrarlanabilir
  • Yüksek kaliteli çıkışı
  • yüksek verim
  • kontrol edilebilir
  • dürüst
  • Çeşitli ayar seçenekleri
  • kasa
  • kolay operasyon
  • kolay temizlenir (CIP / SIP)
  • Düşük bakım

 

Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:

Numune Hacmi Akış Oranı Önerilen Cihaz
0,5 - 1,5 mL n.a. VialTweeter
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min Uıp4000hdt
15 ila 150L 3 ila 15L/dak UIP6000hdT
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000

Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Ultrasonik işlemciler, uygulamalar ve fiyat hakkında ek bilgi talep etmek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. Sürecinizi sizinle tartışmaktan ve gereksinimlerinizi karşılayan bir ultrasonik sistem sunmaktan mutluluk duyacağız!









Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.


Dağılım ve çözme için ultrasonik akış hücresi

Hat içi kristalizasyon ve çökeltme için ultrasonik cam reaktör



Edebiyat / Referanslar

Bilinmesi Gereken Gerçekler

sıvı, sıvı-katı ve sıvı-gaz ​​karışımı yoğun bir ultrason dalgalarının uygulama malzeme, kimya, biyoloji ve biyoteknoloji alanlarında manifoldu işlemlere katkıda bulunur. manifoldu uygulamalara benzer şekilde, sıvı ya da şerbet oluşturmak üzere ultrasonik dalgalar birleştirme sonikasyon işlemi tanımlamak için çeşitli terimlerle adlandırılır. Genel terimler şunlardır: sonikasyon, ultrasonikasyon, sonification, ultrasonik ışıma İnsonasyon, sonorisation ve insonification.


Yüksek performanslı ultrasonik! Hielscher ürün yelpazesi, kompakt laboratuar ultrasonicator tezgah üstü birimler üzerinden tam endüstriyel ultrasonik sistemlere kadar tüm spektrumu kapsar.

Hielscher Ultrasonics yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir laboratuvar için endüstriyel boyut.


Sürecinizi konuşmanızdan memnuniyet duyarız.

İletişime geçelim.