Ultrasonik kristallanish va yog'ingarchilik
Sono-kristallanish va Sono-yomg'ir
Kristallanish va yog'ingarchilik paytida ultratovush to'lqinlarini qo'llash jarayonga turli xil ijobiy ta'sir ko'rsatadi.
Kuchli ultratovush yordam beradi
- haddan tashqari to'yingan / o'ta to'yingan eritmalar hosil qiladi
- tez yadrolanishni boshlaydi
- kristall o'sish tezligini nazorat qilish
- yog'ingarchilikni nazorat qilish
- polimorflarni nazorat qilish
- kirlarni kamaytirish
- kristall o'lchamining yagona taqsimotini olish
- teng morfologiyaga ega bo'ling
- yuzalarga kiruvchi cho'kmalarning oldini olish
- ikkilamchi yadrolanishni boshlaydi
- qattiq suyuqlik ajralishini yaxshilash
Sonicator UIP2000hdT sono-kristallanish uchun ommaviy reaktor bilan
Kristallanish va yog'ingarchilik o'rtasidagi farq
Kristallanish ham, cho'kish ham eruvchanlikka asoslangan jarayonlar bo'lib, unda to'yinganlik nuqtasidan oshib ketgan eritmadan qattiq faza, xoh u kristall, xoh cho'kma paydo bo'ladi. Kristallanish va yog'ingarchilik o'rtasidagi farq hosil bo'lish mexanizmiga va yakuniy mahsulotning tabiatiga bog'liq.
Kristallanishda organik molekulalardan tanlab yig'ilgan kristall panjaraning metodik va bosqichma-bosqich rivojlanishi sodir bo'ladi, natijada sof va aniq aniqlangan kristalli yoki polimorf birikma hosil bo'ladi. Aksincha, yog'ingarchilik haddan tashqari to'yingan eritmadan qattiq fazalarning tez hosil bo'lishiga olib keladi, natijada kristall yoki amorf qattiq moddalar hosil bo'ladi. Shuni ta'kidlash kerakki, kristallanish va yog'ingarchilikni farqlash qiyin bo'lishi mumkin, chunki ko'plab organik moddalar dastlab amorf, kristalli bo'lmagan qattiq moddalar sifatida namoyon bo'ladi, keyinchalik ular haqiqiy kristallanishga o'tadi. Bunday hollarda, yadrolanish va yog'ingarchilik paytida amorf qattiq jismning shakllanishi o'rtasidagi chegara murakkablashadi.
Kristallanish va yog'ingarchilik jarayonlari ikkita asosiy bosqichdan iborat: yadrolanish va kristall o'sishi. Yadrolanish haddan tashqari to'yingan eritmada erigan moddalar molekulalari to'planib, klasterlar yoki yadrolarni hosil qilganda boshlanadi, ular keyinchalik qattiq fazalarning keyingi o'sishi uchun asos bo'lib xizmat qiladi.
Kristallanish va yog'ingarchilik jarayonlari bilan bog'liq umumiy muammolar
Kristallanish va yog'ingarchilik odatda juda selektiv yoki juda tez tarqaladigan jarayonlardir va shuning uchun nazorat qilish qiyin. Natijada, umuman olganda, yadro hosil bo'ladi tasodifiy, natijada hosil bo'lgan kristallarning (cho'kmalarning) sifati nazoratsiz bo'lishi uchun. Shunga ko'ra, chiquvchi kristallar moslashtirilmagan kristall o'lchamiga ega, notekis taqsimlangan va bir xil shaklda bo'lmagan. Bunday tasodifiy cho'kma kristallar asosiy sabab bo'ladi sifat muammolari chunki kristall hajmi, kristall taqsimoti va morfologiyasi cho'kma zarrachalarning hal qiluvchi sifat mezonidir. Nazoratsiz kristallanish va yog'ingarchilik yomon mahsulotni anglatadi.
Yechim: Sonikatsiya ostida kristallanish va yog'ingarchilik
Ultratovush yordamida kristallanish (sonokristallanish) va yog'ingarchilik (sonoprecipitatsiya) jarayon sharoitlarini aniq nazorat qilish imkonini beradi. Ultrasonik kristallanishning barcha muhim parametrlariga aniq ta'sir ko'rsatish mumkin – natijada boshqariladigan yadrolanish va kristallanish. Ultrasonik cho'kma kristallari xususiyati yanada bir xil o'lcham va kubik morfologiyaga ega. Sono-kristallanish va sono-yo'g'irlashning boshqariladigan sharoitlari yuqori takrorlanuvchanlik va doimiy kristal sifatiga imkon beradi. Kichik miqyosda erishilgan barcha natijalar to'liq chiziqli bo'lishi mumkin. Ultrasonik kristallanish va yog'ingarchilik kristalli nano-zarrachalarni ishlab chiqarishga imkon beradi. – laboratoriya va sanoat miqyosida.
Ultrasonik sintez qilingan perovskit nanokristallarining TEM tasviri: CH3NH3PbBr3 QDs (a) va (b) ultratovushli ishlovsiz.
(Rasm va tadqiqot: ©Chen va boshqalar, 2007)
Ultrasonik kavitatsiyaning kristallanish va yog'ingarchilikka ta'siri
Yuqori energiyali ultratovush to'lqinlari suyuqliklarga qo'shilganda, o'zgaruvchan yuqori bosim / past bosim davrlari suyuqlikda pufakchalar yoki bo'shliqlarni hosil qiladi. Bu pufakchalar ko'proq energiyani o'zlashtira olmaguncha bir necha tsikllar davomida o'sib boradi, shuning uchun ular yuqori bosim aylanishida kuchli qulab tushadi. Bunday zo'ravon qabariq portlashlari hodisasi akustik kavitatsiya deb nomlanadi va juda yuqori haroratlar, yuqori sovutish tezligi, yuqori bosim farqlari, zarba to'lqinlari va suyuqlik oqimlari kabi mahalliy ekstremal sharoitlar bilan tavsiflanadi.
Ultrasonik kavitatsiyaning ta'siri kristallanish va yog'ingarchilikni rag'batlantiradi, prekursorlarni juda bir hil aralashtirishni ta'minlaydi. Ultrasonik eritish - bu haddan tashqari to'yingan / o'ta to'yingan eritmalarni ishlab chiqarish uchun yaxshi tasdiqlangan usul. Kuchli aralashtirish va shu bilan yaxshilangan massa uzatish yadrolarning urug'lanishini yaxshilaydi. Ultrasonik zarba to'lqinlari yadrolarning shakllanishiga yordam beradi. Yadro qancha ko'p bo'lsa, kristall o'sishi shunchalik nozik va tezroq bo'ladi. Ultrasonik kavitatsiya juda aniq nazorat qilinishi mumkinligi sababli, kristallanish jarayonini nazorat qilish mumkin. Tabiiyki, yadrolanish uchun mavjud to'siqlar ultratovush kuchlari tufayli osongina engib o'tiladi.
Bundan tashqari, sonikatsiya ikkilamchi yadrolanish deb ataladigan jarayonga yordam beradi, chunki kuchli ultratovush kesish kuchlari katta kristallar yoki aglomeratlarni parchalaydi va deaglomeratsiya qiladi.
Ultratovush yordamida prekursorlarni oldindan davolashdan qochish mumkin, chunki sonikatsiya reaktsiya kinetikasini kuchaytiradi.
Ultrasonik kavitatsiya kristallanish va yog'ingarchilik jarayonlarini rag'batlantiradigan juda kuchli kuchlarni yaratadi.
Sonikatsiya orqali kristall hajmiga ta'sir qilish
Ultratovush talablarga moslashtirilgan kristallarni ishlab chiqarish imkonini beradi. Sonikatsiyaning uchta umumiy varianti chiqishga muhim ta'sir ko'rsatadi:
- Dastlabki sonikatsiya:
Ultratovush to'lqinlarining o'ta to'yingan eritmaga qisqacha qo'llanilishi yadrolarning urug'lanishi va shakllanishini boshlashi mumkin. Sonikatsiya faqat dastlabki bosqichda qo'llanilganligi sababli, keyingi kristall o'sishi to'sqinliksiz davom etadi va natijada kattaroq kristallar. - Doimiy sonikatsiya:
O'ta to'yingan eritmaning uzluksiz nurlanishi kichik kristallarga olib keladi, chunki to'xtatilmagan ultratovush ko'plab yadrolarni hosil qiladi, bu esa ko'plab yadrolarning o'sishiga olib keladi. kichik kristallar. - Pulsli sonikatsiya:
Impulsli ultratovush ultratovushni belgilangan vaqt oralig'ida qo'llashni anglatadi. Ultrasonik energiyaning aniq boshqariladigan kiritilishi a ni olish uchun kristall o'sishiga ta'sir qilish imkonini beradi moslashtirilgan kristall hajmi.
Yaxshilangan kristallanish va yog'ingarchilik jarayonlari uchun sonikatorlar
Sono-kristallanish va sono-cho'kindi jarayonlari ketma-ket yoki yopiq reaktorlarda, doimiy inline jarayon yoki in-situ reaktsiya sifatida amalga oshirilishi mumkin. Hielscher Ultrasonics sizga o'ziga xos sono-kristallanish va sono-yo'g'irlash jarayoni uchun juda mos keladigan sonikatorni taqdim etadi. – laboratoriya va dastgoh miqyosida tadqiqot maqsadida yoki sanoat ishlab chiqarishida. Bizning keng mahsulot assortimentimiz sizning ehtiyojlaringizni qoplaydi. Barcha ultrasonikatorlar ultratovushli pulsatsiya davrlariga o'rnatilishi mumkin – moslashtirilgan kristall o'lchamiga ta'sir qilish imkonini beruvchi xususiyat.
Ultrasonik kristallanishning afzalliklarini yanada yaxshilash uchun Hielscher oqimli hujayra qo'shimchasi MultiPhaseCavitatordan foydalanish tavsiya etiladi. Ushbu maxsus qo'shimcha yadrolarning dastlabki urug'lanishini yaxshilaydigan 48 ta nozik kanül orqali prekursorni in'ektsiya qilishni ta'minlaydi. Prekursorlarni aniq dozalash mumkin, bu esa kristallanish jarayoni ustidan yuqori nazoratga olib keladi.
Kengaytirilgan kristallanish jarayonlari uchun MultiPhaseCavitator
ultratovushli kristallanish
- Tez
- Samarali
- aynan takrorlanishi mumkin
- yuqori sifatli chiqish
- yuqori hosildorlik
- boshqariladigan
- ishonchli
- turli xil sozlash imkoniyatlari
- xavfsiz
- Oson ishlash
- tozalash oson (CIP/SIP)
- past texnik xizmat ko'rsatish
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 0,5 dan 1,5 ml gacha | na | VialTweeter | 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| 15 dan 150 litrgacha | 3 dan 15 l / min | UIP6000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Inline kristallanish va yog'ingarchilik uchun ultratovushli shisha reaktor
Adabiyot / Adabiyotlar
- Gielen, B.; Jordens, J.; Thomassen, L.C.J.; Braeken, L.; Van Gerven, T. (2017): Agglomeration Control during Ultrasonic Crystallization of an Active Pharmaceutical Ingredient. Crystals 7, 40; 2017.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Bjorn Gielen, Piet Kusters, Jeroen Jordens, Leen C.J. Thomassen, Tom Van Gerven, Leen Braeken (2017): Energy efficient crystallization of paracetamol using pulsed ultrasound. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, Volume 114, 2017. 55-66.
- Szabados, Márton; Ádám, Adél Anna; Kónya, Zoltán; Kukovecz, Ákos; Carlson, Stefan; Sipos, Pál; Pálinkó, István (2019): Effects of ultrasonic irradiation on the synthesis, crystallization, thermal and dissolution behaviour of chloride-intercalated, co-precipitated CaFe-layered double hydroxide. Ultrasonics Sonochemistry 2019.
- Deora, N.S.; Misra, N.N.; Deswal, A.; Mishra, H.N.; Cullen, P.J.; Tiwari B.K. (2013): Ultrasound for Improved Crystallisation in Food Processing. Food Engineering Reviews, 5/1, 2013. 36-44.
- Jagtap, Vaibhavkumar A.; Vidyasagar, G.; Dvivedi, S. C. (2014): Solubility enhancement of rosiglitazone by using melt sonocrystallization technique. Journal of Ultrasound 17/1., 2014. 27-32.
- Luque de Castro, M.D.; Priego-Capote, F. (2007): Ultrasound-assisted crystallization (sonocrystallization). Ultrasonics Sonochemistry 14/6, 2007. 717-724.
- Sander, John R.G.; Zeiger, Brad W.; Suslick, Kenneth S. (2014): Sonocrystallization and sonofragmentation. Ultrasonics Sonochemistry 21/6, 2014. 1908-1915.
Bilishga arziydigan faktlar
Intensiv ultratovush to'lqinlarining suyuqliklarga, suyuq-qattiq va suyuq-gaz aralashmalariga qo'llanilishi materialshunoslik, kimyo, biologiya va biotexnologiyada ko'p qirrali jarayonlarga yordam beradi. Uning ko'p qirrali qo'llanilishiga o'xshab, ultratovush to'lqinlarining suyuqliklar yoki bulamaçlarga ulanishi sonikatsiya jarayonini tavsiflovchi turli atamalar bilan ataladi. Umumiy atamalar: sonikatsiya, ultratovush, sonifikatsiya, ultratovushli nurlanish, insonatsiya, sonorizatsiya va insonifikatsiya.
Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.