دانلود مطالب درباره مطالعه آزمایشگاهی تولید اکسید آهن در مقیاس ... - منابع مورد نیاز برای پایان نامه : دانلود پژوهش های پیشین

روشهای تولید صنعتی جامدات ریز در حد میکرو و نانو با کنترل توزیع اندازه ذرات اهمیت فراوانی در صنایع مختلف از جمله صنایع شیمیایی و دارویی دارد. در روشهای قدیمی استفاده از روشهای مکانیکی جهت کاهش اندازه ذرات بیشتر مورد توجه بوده است. از جمله این روشها آسیاب کردن، خرد کردن ، تبلور مجدد ذرات مورد نظر بوسیله حلال دیگر و همچنین روشهایی نظیر استفاده از خشک کردن پاششی^[۸] میباشد. هر کدام از روشهای ذکر شده قدیمی دارای معایبی نظیر تغییر کیفیت مواد بعلت اثرات گرمایی و یا شیمیایی و تغییرات دما، مصرف زیاد حلال، مشکلات زدودن حلال همراه کریستال بخصوص در تولید قرصها، توزیع وسیع و نامناسب ذرات، تنش زیاد مکانیکی و دمایی، مشکلات محیط زیستی به علت استفاده از مقدار زیاد حلالهای آلی میباشد[۸].
بنابراین برای مرتفع ساختن مشکلات فوق نیاز به استفاده از روشهای نوین جهت تولید ذرات ریز در مقیاس میکرو یا نانو با توزیع اندازه ذرات کنترل شده وهمچنین کیفیت کریستالهای تشکیل شده از نظر خلوص و شکل هندسی آنها میباشد. بعلاوه امروزه رعایت قوانین زیست محیطی و بهبود کیفیت تولید مواد مختلف موجب استفاده روزافزون از فناوریهای نوین شده است. بنابراین شناخت صحیح فرآیندهای فوق بحرانی و پارامترهای موثر در فرآیندهای ذکر شده جهت تولید ذرات در مقیاس میکرو یا نانو با هندسه مناسب و نرخ کنترل شده ضروری میباشد. از کاربردهای مهم اینگونه فرآیندها میتوان به تولید مواد مختلف نظیر داروها، پروتئینها، بیو پلیمرها و همچنین مواد شیمیایی در مقیاس میکرو یا نانو اشاره داشت.

( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

با بهره گرفتن از روشهای فوق بحرانی میتوان محصولی با توزیع اندازه ذرات کنترل شده تولید نمود و همین امر موجب افزایش مطالعات در این زمینه شده است. روشهای تولید صنعتی جامدات ریز در حد میکرو و نانو با کنترل توزیع اندازه ذرات اهمیت فراوانی در صنایع مختلف از جمله صنایع شیمیایی و دارویی دارد. به عنوان مثال میتوان به تولید موادی نظیر رنگها، پلیمرها، نمکها، قرصها و مواد دارویی دیگر شامل پروتئینها بوسیله این فناوری اشاره داشت [۹،۱۰،۱۱،۱۲،۱۳،۱۴،۱۵،۱۶،۱۷،۱۸].
تولید ذرات در اندازه های میکرو و نانو با بهره گرفتن از فناوری سیالات فوق بحرانی فرآیندهای فوق بحرانی برحسب اهداف مختلف، دارای تنوع بسیاری میباشند ولی همگی بر پایه استفاده از برخی خواص گاز گونه نظیر نفوذپذیری و برخی خواص مایع گونه نظیر دانسیته سیال فوق بحرانی مورد استفاده، استوارند.
برخی از روشهای مورد استفاده در فناوری فوق بحرانی به ترتیب زیر میباشند:

– RESS ( Rapid Expansion of Supercritical Solution )
– PGSS ( Particle from Gas-Saturated Solution/Suspension )
– SAS ( Supercritical Antisolvent System )
– GAS ( Gas Antisolvent System )
– PCA ( Precipitation with Compressed Antisolvent )
– ASES (Aerosol Solvent Extraction System )
– SEDS(Solution Enhanced Dispersion By Supercritical Fuids )

هر یک از فرآیندهای فوق دارای ویژگیهای خاصی بوده و در تولید ذرات با اندازه ریز و بسیار ریز مورد استفاده قرار میگیرند[۹،۱۰،۱۱،۱۲،۱۳،۱۴،۱۹،۲۰،۲۱،۲۲]. در زیر به توضیح اجمالی برخی از روشها میپردازیم.
۱-۸-۱- فرایند RESS
روش انبساط سریع محلول فوق بحرانی^[۹] شامل دو مرحله بوده بطوریکه در مرحله اول جزء حل شونده دلخواه در سیال فوق بحرانی در محفظه اشباع کننده حل می شود، سپس انبساط ناگهانی محلول فوق بحرانی از طریق نازلی که در خروجی محفظه اشباع کننده تعبیه شده است، انجام میگیرد.

هنگامیکه سیال منبسط می شود، بعلت کاهش قدرت حلالیت در اثر انبساط، جزء حل شونده در قسمت خروجی با اندازه ذرات مناسب رسوب زایی نموده و جمع آوری می شود. کاهش فشار در این سیستمها بطور سریع میباشد. بنابراین حالت فوق اشباع در این سیستمها به راحتی و در مقادیر بالا قابل تشکیل میباشد و ذراتی با کیفیت مناسب تولید میشوند. در بیشتر کارهای انجام شده به علت شرایط مناسب ذکرشده، این روش بیشتر مورد استفاده قرار گرفته و برای تولید مواد دارویی، پروتئینها و مواد انرژی زا مورد توجه قرار گرفته است[۹،۱۹،۲۳،۲۴،۲۵]. از دیگر مزایای این روش میتوان به خلوص بالای مواد تولید شده اشاره داشت. نمایی از فرایند فوق درشکل (۱-۲) نشان داده شده است.

شکل (۱-۲). نمایی از فرایند RESS[103].
از جمله موارد انجام شده میتوان به کاهش اندازه ذرات مواد دارویی و موادی که نسبت به فرآیندهای دمای بالا حساسیت دارند، اشاره داشت[۲۰،۲۴]. اسمیت^[۱۰] و همکارانش فرایند روش انبساط سریع محلول فوق بحرانی را جهت تولید مواد مختلف نظیر اکسید فلزات، پلیمرها با هندسه و اندازه مناسب بکار برده و تاثیر انبساط اولیه را بر روی شکل و هندسه ذرات را مورد مطالعه قرار دادند[۲۵،۲۶،۲۷،۲۸،۲۹]. همچنین فرایند روش انبساط سریع محلول فوق بحرانی در تولید ریز ذرات پلیمری اهمیت فراوانی داشته و میتوان به تولید ریز ذرات پلیمری نظیر پلی متیل متاکریلات^[۱۱]، پلی کاپرولاکتون^[۱۲]و پلی اتیل متاکریلات^[۱۳] توسط لی^[۱۴] و شاین^[۱۵] اشاره نمود.[۳۰،۳۱]
شکل (۱-۳) : تصاویر SEM ذرات Griseofulvin و β_Sitosterol تولید شده بوسیله روش RESS [32]
شکل (۱-۳) تصاویر نمونههایی از محصولات تولید شده در اندازه های ریز را بوسیله روش روش انبساط سریع محلول فوق بحرانی نشان میدهد. همانطور که مشاهده می شود اندازه ذرات و توزیع اندازه آنها در شکلها مشخص میباشند. اندازه ذرات تولید شده Griseofulvin و β_Sitosterol در مقیاس ۲۰۰ نانومتر میباشد[۳۳].
۱-۸-۲- فرایند PGSS
در روش PGSS با افزایش فشار، میزان حلالیت سیال فوق بحرانی در فاز مایع افزایش یافته در نتیجه نقطه ذوب جزء حل شدنی کاهش مییابد و با این روش میتوان نقطه ذوب مواد با جرم مولکولی بالا را کاهش داد. گاز تزریق شده که معمولا دی اکسیدکربن میباشد موجب کاهش نقطه ذوب جامدات میگردد و به این ترتیب محلول اشباع تشکیل میگردد. پس از تشکیل محلول اشباع، اجازه داده می شود محلول منبسط گردد. در اثر انبساط، گاز سبک تبخیر شده و دمای سیستم بدلیل پدیده ژول- تامسون کاهش مییابد و بدلیل کاهش همزمان دما و فشار حالت فوق اشباع بوجود می آید و به این ترتیب ذرات ریز تشکیل میگردد [۹،۱۰،۱۱،۱۲،۱۳،۱۴،۱۵،۱۶،۱۷].
نمای کلی از این فرایند در شکل (۱-۴) نشان داده شده است.

موضوعات: بدون موضوع لینک ثابت

فرم در حال بارگذاری ...

فید نظر برای این مطلب