Hielscher Siêu âm
Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quá trình của bạn.
Gọi cho chúng tôi: +49 3328 437-420
Gửi thư cho chúng tôi: info@hielscher.com

Ultrasonic Crystallization and Precipitation

Siêu âm bắt đầu và thúc đẩy quá trình tạo mầm và kết tinh của các phân tử hữu cơ. Kiểm soát quá trình này là rất quan trọng để đảm bảo sản phẩm cuối cùng có chất lượng cao. Ưu điểm của việc sử dụng sonication để kết tinh và tạo chất rắn từ chất lỏng là nó làm cho quá trình nhanh hơn nhiều, sử dụng ít vật liệu hơn và cho phép bạn quản lý kích thước tinh thể cuối cùng. Hielscher cung cấp các sonicators đáng tin cậy và dễ sử dụng để kết tinh thành công và hình thành chất rắn, cho dù theo lô, nội tuyến hoặc tại chỗ trong một phản ứng.

Sono-kết tinh và kết tủa Sono

Việc áp dụng sóng siêu âm trong quá trình kết tinh và kết tủa có nhiều tác động tích cực khác nhau đến quá trình này.
Siêu âm điện giúp:

  • hình thành các dung dịch quá bão hòa / siêu bão hòa
  • Bắt đầu tạo mầm nhanh
  • Kiểm soát tốc độ tăng trưởng tinh thể
  • Kiểm soát lượng mưa
  • Đa hình điều khiển
  • giảm tạp chất
  • Có được sự phân bố kích thước tinh thể đồng đều
  • có được một hình thái chẵn
  • ngăn chặn sự lắng đọng không mong muốn trên bề mặt
  • bắt đầu tạo mầm thứ cấp
  • cải thiện sự tách rắn-lỏng

 

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.




Sono-kết tinh của các tinh thể như pharmceuticals, hóa chất tốt, vv

Sonicator UIP2000hdT với lò phản ứng hàng loạt để kết tinh sono

Sự khác biệt giữa kết tinh và kết tủa

Cả kết tinh và kết tủa đều là các quá trình điều khiển hòa tan, trong đó một pha rắn, có thể là tinh thể hoặc kết tủa, xuất hiện từ một dung dịch đã vượt quá điểm bão hòa của nó. Sự khác biệt giữa kết tinh và kết tủa phụ thuộc vào cơ chế hình thành và bản chất của sản phẩm cuối cùng.

Trong kết tinh, một sự phát triển có phương pháp và dần dần của một mạng tinh thể xảy ra, được lắp ráp chọn lọc từ các phân tử hữu cơ, cuối cùng tạo ra một hợp chất tinh thể hoặc đa hình tinh khiết và được xác định rõ. Ngược lại, lượng mưa đòi hỏi sự tạo ra nhanh chóng các pha rắn từ dung dịch quá bão hòa, dẫn đến sự hình thành chất rắn tinh thể hoặc vô định hình. Điều quan trọng cần lưu ý là việc phân biệt giữa kết tinh và kết tủa có thể là một thách thức, vì nhiều chất hữu cơ ban đầu biểu hiện dưới dạng chất rắn vô định hình, không tinh thể, sau đó trải qua quá trình chuyển đổi để trở thành tinh thể thực sự. Trong những trường hợp như vậy, sự phân định giữa tạo mầm và sự hình thành chất rắn vô định hình trong quá trình kết tủa trở nên phức tạp.

Các quá trình kết tinh và kết tủa được quyết định bởi hai bước cơ bản: tạo mầm và tăng trưởng tinh thể. Quá trình tạo mầm bắt đầu khi các phân tử hòa tan trong dung dịch quá bão hòa tích tụ, tạo thành các cụm hoặc hạt nhân, sau đó đóng vai trò là nền tảng cho sự phát triển tiếp theo của các pha rắn.

Các vấn đề thường gặp với quá trình kết tinh và kết tủa

Sự kết tinh và kết tủa thường là các quá trình lan truyền rất chọn lọc hoặc rất nhanh và do đó khó kiểm soát. Kết quả là nói chung, tạo mầm xảy ra ngẫu nhiên, do đó chất lượng của các tinh thể thu được (chất kết tủa) không được kiểm soát. Theo đó, các tinh thể đi ra có kích thước tinh thể không phù hợp, phân bố không đều và có hình dạng không đồng đều. Các tinh thể kết tủa ngẫu nhiên như vậy gây ra chính Vấn đề chất lượng Vì kích thước tinh thể, sự phân bố tinh thể và hình thái học là những tiêu chí chất lượng quan trọng của các hạt kết tủa. Một sự kết tinh và kết tủa không được kiểm soát có nghĩa là một sản phẩm kém.

Giải pháp: Kết tinh và kết tủa dưới Sonication

Một kết tinh siêu âm hỗ trợ (sonocrystallization) và kết tủa (sonoprecipitation) cho phép kiểm soát chính xác các điều kiện quá trình. Tất cả các thông số quan trọng của kết tinh siêu âm có thể bị ảnh hưởng chính xác – dẫn đến sự tạo mầm và kết tinh có kiểm soát. Các tính năng tinh thể kết tủa siêu âm có kích thước đồng đều hơn và hình thái khối hơn. Các điều kiện được kiểm soát của kết tinh sono và kết tủa sono cho phép khả năng tái tạo cao và chất lượng tinh thể liên tục. Tất cả các kết quả đạt được ở quy mô nhỏ, có thể được nâng cấp hoàn toàn tuyến tính. Kết tinh siêu âm và kết tủa cho phép sản xuất tinh vi các hạt nano tinh thể – ở cả quy mô phòng thí nghiệm và công nghiệp.

Hình ảnh TEM của tinh thể nano perovskite tổng hợp siêu âm

Hình ảnh TEM của tinh thể nano perovskite tổng hợp siêu âm: CH3NH3PbBr3 QDs (a) có và (b) không cần điều trị siêu âm.
(Hình ảnh và nghiên cứu: ©Chen et al., 2007)

Ảnh hưởng của siêu âm Cavitation trên kết tinh và kết tủa

Khi sóng siêu âm năng lượng cao được kết hợp thành chất lỏng, xen kẽ chu kỳ áp suất cao / áp suất thấp tạo ra bong bóng hoặc khoảng trống trong chất lỏng. Những bong bóng này phát triển qua nhiều chu kỳ cho đến khi chúng không thể hấp thụ nhiều năng lượng hơn để chúng sụp đổ dữ dội trong một chu kỳ áp suất cao. Hiện tượng nổ bong bóng dữ dội như vậy được gọi là xâm thực âm thanh và được đặc trưng bởi các điều kiện khắc nghiệt cục bộ như nhiệt độ rất cao, tốc độ làm mát cao, chênh lệch áp suất cao, sóng xung kích và tia chất lỏng.
Các hiệu ứng của cavitation siêu âm thúc đẩy kết tinh và kết tủa, cung cấp một sự pha trộn rất đồng nhất của các tiền chất. Hòa tan siêu âm là một phương pháp tốt để sản xuất các giải pháp quá bão hòa / siêu bão hòa. Sự pha trộn mạnh mẽ và do đó cải thiện chuyển khối lượng cải thiện việc gieo hạt nhân. Các sóng xung kích siêu âm hỗ trợ sự hình thành của các hạt nhân. Càng nhiều hạt nhân được gieo hạt, sự phát triển tinh thể càng mịn và nhanh hơn. Vì cavitation siêu âm có thể được kiểm soát rất chính xác, có thể kiểm soát quá trình kết tinh. Các rào cản tự nhiên tồn tại đối với quá trình tạo mầm dễ dàng vượt qua do lực siêu âm.
Ngoài ra, sonication hỗ trợ trong cái gọi là tạo mầm thứ cấp kể từ khi lực cắt siêu âm mạnh mẽ phá vỡ và deagglomerate tinh thể lớn hơn hoặc kết tụ.
Với siêu âm, có thể tránh được việc xử lý trước các tiền chất vì sonication làm tăng động học phản ứng.

Xâm thực âm thanh hoặc siêu âm: tăng trưởng bong bóng và nổ tung

Siêu âm cavitation tạo ra các lực rất mạnh mẽ thúc đẩy quá trình kết tinh và kết tủa

Ảnh hưởng đến kích thước tinh thể bằng cách sonication

Siêu âm cho phép sản xuất các tinh thể phù hợp với yêu cầu. Ba tùy chọn chung của sonication có ảnh hưởng quan trọng đến đầu ra:

  • Sonication ban đầu:
    Việc áp dụng ngắn sóng siêu âm vào dung dịch siêu bão hòa có thể bắt đầu gieo hạt và hình thành hạt nhân. Vì sonication chỉ được áp dụng trong giai đoạn ban đầu, sự tăng trưởng tinh thể tiếp theo tiến hành không bị cản trở dẫn đến Lớn Crystal.
  • Sonication liên tục:
    Việc chiếu xạ liên tục của dung dịch siêu bão hòa dẫn đến các tinh thể nhỏ kể từ khi siêu âm không tạm dừng tạo ra rất nhiều hạt nhân dẫn đến sự tăng trưởng của nhiều small Crystal.

  • Sonication xung:
    Siêu âm xung có nghĩa là ứng dụng siêu âm trong khoảng thời gian xác định. Một đầu vào được kiểm soát chính xác của năng lượng siêu âm cho phép ảnh hưởng đến sự phát triển tinh thể để có được một Phù hợp kích thước tinh thể.

Sonicators để cải thiện quá trình kết tinh và kết tủa

Quá trình kết tinh Sono và kết tủa sono có thể được thực hiện theo lô hoặc lò phản ứng kín, dưới dạng quá trình nội tuyến liên tục hoặc phản ứng tại chỗ. Hielscher Ultrasonics cung cấp cho bạn sonicator hoàn toàn phù hợp cho quá trình kết tinh sono và kết tủa sono cụ thể của bạn – cho dù trong mục đích nghiên cứu trên phòng thí nghiệm và quy mô băng ghế dự bị hoặc trong sản xuất công nghiệp. Phạm vi sản phẩm rộng của chúng tôi đáp ứng nhu cầu của bạn. Tất cả các ultrasonicators có thể được thiết lập để chu kỳ xung siêu âm – Một tính năng cho phép ảnh hưởng đến kích thước tinh thể phù hợp.
Để cải thiện lợi ích kết tinh siêu âm hơn nữa, việc sử dụng chèn tế bào dòng chảy Hielscher MultiPhaseCavitator được khuyến khích. Chèn đặc biệt này cung cấp việc tiêm tiền chất thông qua 48 ống thông mịn, cải thiện việc gieo hạt ban đầu của hạt nhân. Các tiền chất có thể được định lượng chính xác dẫn đến khả năng kiểm soát cao đối với quá trình kết tinh.

Đa pha-Cavitator MPC48Insert để cải thiện quá trình nhũ hóa và kết tinh bằng cách sử dụng sonication

MultiPhaseCavitator cho quá trình kết tinh nâng cao

kết tinh siêu âm

 

  • nhanh
  • Hiệu quả
  • có thể tái tạo chính xác
  • đầu ra chất lượng cao
  • năng suất cao
  • Điều khiển
  • Đáng tin cậy
  • Tùy chọn thiết lập khác nhau
  • an toàn
  • Hoạt động dễ dàng
  • Dễ dàng vệ sinh (CIP / SIP)
  • bảo trì thấp

 

Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi:

Khối lượng hàng loạt Tốc độ dòng chảy Thiết bị được đề xuất
0.5 đến 1,5mL N.A. LọTweeter
1 đến 500mL 10 đến 200ml / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400ml / phút UP200Ht, UP400ST
0.1 đến 20L 0.2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdt
15 đến 150L 3 đến 15L / phút UIP6000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. Lớn Cụm UIP16000

Liên hệ với chúng tôi! / Hãy hỏi chúng tôi!

Hỏi thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quá trình của bạn với bạn và cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!












Tế bào dòng siêu âm để phân tán và hòa tan

Lò phản ứng thủy tinh siêu âm để kết tinh nội tuyến và kết tủa



Văn học / Tài liệu tham khảo

Sự thật đáng biết

Việc áp dụng sóng siêu âm cường độ cao vào chất lỏng, hỗn hợp lỏng-rắn và lỏng-khí góp phần vào các quá trình đa dạng trong khoa học vật liệu, hóa học, sinh học và công nghệ sinh học. Tương tự như các ứng dụng đa dạng của nó, khớp nối sóng siêu âm thành chất lỏng hoặc bùn được đặt tên với các thuật ngữ khác nhau mô tả quá trình sonication. Các thuật ngữ phổ biến là: sonication, ultrasonication, sonification, chiếu xạ siêu âm, insonation, sonorisation, và insonification.


Siêu âm hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ ultrasonicator phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.

Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.

Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quá trình của bạn.

Let's get in contact.