เทคโนโลยี

การทำแห้งแบบพ่นฝอย

การทำแห้งแบบพ่นฝอยเป็นวิธีที่เลิศล้ำในการทำสารที่เป็นของแข็งซึ่งละลายอยู่ในของเหลวให้แห้งได้ วิธีนี้จะผลิตอนุภาคขนาดสม่ำเสมอและปกป้องสาร 

โดยขั้นตอนการทำแห้งแบบพ่นฝอยจะเกี่ยวข้องกับการพ่นสารละลายผ่านหัวฉีดพ่นฝอยขนาดเล็กเข้าไปในช่องสุญญากาศ ที่ซึ่งของแข็งจะก่อตัวเป็นอนุภาคขนาดเล็กเกาะที่ผนังของช่อง ตัวทำละลายเองจะระเหยกลายเป็นไอ 

มีการประยุกต์วิธีการทำแห้งแบบพ่นฝอยไปใช้มากมายทั้งในการทำตำรับสูตรอาหาร ยา และสารเคมีแบบพิเศษ หากต้องการผลลัพธ์ที่ดี ก็ควรใช้เครื่องมือการทำแห้งแบบพ่นฝอยที่มีลักษณะพิเศษเฉพาะตัว BUCHI ขอนำเสนอการประยุกต์ใช้งานต่างๆ ที่ตอบโจทย์ทั้งสำหรับขนาดตัวอย่างที่หลากหลาย สำหรับห้องปฏิบัติการ อีกทั้งการใช้งานในระดับอุตสาหกรรม 

BUCHI spray drying applications 

 

การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง 

การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง หรือบางทีอาจเรียกว่าการทำแห้งแบบ Lyophilization เป็นวิธีการสำคัญในการแยกของเหลวโดยปกติมักจะเป็นจากสารที่มีความไวกับอุณหภูมิ

กระบวนการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งจะเกี่ยวข้องกับการแช่แข็งตัวอย่างก่อนที่จะเพิ่มสุญญากาศที่ระดับสูงมาก เพื่อทำให้ของเหลวเกิดการระเหิด ซึ่งเป็นการช่วยรักษาความสมบูรณ์แบบ/โครงสร้างของสารตัวอย่างดังกล่าว ดังนั้นการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งจึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมอาหาร เพื่อถนอมรสชาติและคุณภาพอาหาร อีกทั้งเพื่อรักษารูปลักษณ์ของอาหารเหล่านั้นเนื่องจากวิธีการอื่นจำเป็นต้องใช้ความร้อนสูง วิธีการนี้จึงถูกนำมาใช้เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้ความร้อน ซึ่งมีการนำไปใช้งานอย่างกว้างขวางในสาขาเภสัชกรรมและวิทยาศาสตร์ชีวภาพ

ขณะที่การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งสามารถทำได้ด้วยวิธีการแบบแมนนวล แต่การได้มาซึ่งผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอนั้นจำเป็นต้องใช้เครื่องทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งที่ผลิตเพื่อการนี้โดยเฉพาะซึ่งสามารถใช้งานได้กับขนาดตัวอย่างและประเภทของการใช้งานที่หลากหลาย

BUCHI freeze drying applications

 

การห่อหุ้มในรูปแบบแคปซูล (ไมโคร) 

การห่อหุ้มในรูปแคปซูลใช้เพื่อปกป้องสารหรือควบคุมการขนย้ายสารเหล่านั้น ในกระบวนการห่อหุ้มในรูปแคปซูล สารเป้าหมายจะถูกเคลือบไว้ในชั้นปกป้องแต่ยังสามารถซึมผ่านได้ ทั้งนี้วิธีการห่อหุ้มในรูปแคปซูลนี้ยังสามารถใช้กับชีววัตถุที่มีชีวิต เช่น เซลล์ต่างๆ ได้ การห่อหุ้มในรูปแคปซูลแบบไมโครสามารถถสร้างแคปซูลในขนาดสำหรับไมโครสโคปิค และมีการประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวางในสาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ เวชภัณฑ์ และการผลิตอาหาร

กระบวนการของการห่อหุ้มในรูปแคปซูลมีอยู่หลายวิธี ขั้นตอนแบบดั้งเดิมคือการห่อหุ้มเคลือบแบบถาดหรือการห่อหุ้มด้วยการหมุนเหวี่ยง (Centrifugation) แต่ด้วยวิธีการห่อหุ้มแบบที่ใช้การสร้างอนุภาคฝอยโดยหัวฉีดแบบสั่นสะเทือนเราจะได้ผลลัพธ์ที่สามารถควบคุมได้ โดยในวิธีนี้มีการสั่นสะเทือนพร้อมกับการไหลอย่างสม่ำเสมอของตัวอย่างผ่านหัวฉีด ทำให้แคปซูลมีขนาดสม่ำเสมอและสามารถใช้การเคลือบได้หลายรูปแบบ

BUCHI encapsulation applications 

 

การสกัดของแข็ง-ของเหลว

กระบวนการของการสกัดของแข็ง-ของเหลวมีอยู่หลายวิธี สำหรับการประยุกต์ใช้งานใช้งานจำนวนมาก การสกัดแบบ Soxhlet ถือเป็นวิธีการที่ล้ำเลิศและมีประสิทธิภาพสูงสุด วิธีนี้ช่วยให้การสกัดตัวอย่างมีความต่อเนื่องสม่ำเสมอ ด้วยการกลั่นตัวทำละลายให้เป็นไอน้ำอย่างต่อเนื่อง ด้วยวิธีนี้ ตัวอย่างที่เป็นของแข็งจะมีการกลั่นตัวในทิมเบิลที่ด้านบนของตัวทำละลาย ตัวทำละลายจะถูกทำให้ระเหยเป็นไอน้ำแล้วถูกควบแน่นอีกครั้งในเครื่องควบแน่นที่อยู่เหนือทิมเบิล โดยไอน้ำจะไหลลงสู่ทิมเบิลนี้ ซึ่งเป็นส่วนที่มีการสกัด เมื่อทิมเบิลต็ม สารที่สกัดได้จะถูกสูบฉีดกลับขึ้นไปยังภาชนะบรรจุตัวทำละลาย สารตัวอย่างที่เป็นของแข็งสามารถถูกสกัดได้อย่างค่อยเป็นค่อยไป และต่อเนื่องด้วยตัวทำละลายที่สดใหม่ ตลอดกระบวนการนี้สามารถดำเนินการโดยใช้ระบบอัตโนมัติได้ด้วยเครื่องสกัดที่มีหลากหลายรุ่นของ BUCHI 

BUCHI extraction applications

 

เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ย่านใกล้อินฟราเรด (NIR) 

เครื่องสเปกโตรมิเตอร์คลื่นใกล้อินฟราเรด (NIR) เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ NIR ใช้ในการตรวจวัดการดูดกลืนแสงของสารในช่วงความยาวคลื่น 780 นาโนเมตรถึง 2500 นาโนเมตร แม้ว่า NIR จะไม่มีความไวเท่าใดนัก แต่ก็มีความได้เปรียบจากความสามารถในการทะลุทะลวงสู่สารตัวอย่างได้ดีกว่าเครื่องสเปกโตรมิเตอร์อื่น เช่น Mid-IR ที่มีความยาวคลื่นปานกลาง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมสารตัวอย่าง หรือมีการเตรียมที่น้อยมาก นอกเหนือจากการประยุกต์ใช้งานในห้องปฏิบัติการแบบดั้งเดิมแล้ว NIR ยังใช้เพื่อการวิเคราะห์สินค้าขาเข้าหรือในกระบวนการผลิตโดยตรงได้ วิธีการนี้ช่วยในการระบุองค์ประกอบของสารได้หลายชนิด ตั้งแต่อาหารไปจนถึงพลาสติกและเวชภัณฑ์ วิธีเคโมเมทริกซ์ (Chemometrics) ถูกนำมาใช้เพื่อระบุส่วนประกอบของสารผสมและผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ เช่น เมล็ดธัญพืชหรือเนื้อสัตว์: คลื่นความถี่ที่ซับซ้อนของ NIR จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับคลื่นความถี่อ้างอิงโดยซอฟต์แวร์ NIR แบบพิเศษเฉพาะ 

BUCHI ขอนำเสนออุปกรณ์ NIR หลากหลายรุ่น ตั้งแต่เครื่องมือสำหรับห้องปฏิบัติการที่มีความไวสูง ไปจนถึงการใช้งานแบบออนไลน์ที่ตอบโจทย์และอุปกรณ์แบบพกพา 

BUCHI NIR applications

 

การระบุจุดหลอมเหลว

การระบุจุดหลอมเหลวเป็นวิธีเก่าแก่ที่สุดวิธีหนึ่งที่มักใช้ในการวิเคราะห์ความบริสุทธิ์ของสาร จวบจนทุกวันนี้ วิธีการนี้ยังคงเป็นวิธีหนึ่งที่ง่ายที่สุดในการตรวจสอบความบริสุทธิ์ ตามพื้นฐานความจริงที่ว่า สาร (ของแข็ง) ที่มีความบริสุทธิ์ทางเคมีมีอุณหภูมิจุดหลอมเหลวที่กำหนดได้อย่างแน่นอน ยิ่งสารที่มีความบริสุทธิ์ต่ำ อุณหภูมิจุดหลอมเหลวก็จะยิ่งมีค่าต่ำ 

การระบุจุดหลอมเหลวนั้นเป็นวิธีการที่ไม่ซับซ้อน: สารตัวอย่างถูกให้ความร้อนอย่างช้าๆ และอุณหภูมิของสารตัวอย่างนั้นจะถูกเฝ้าสังเกต อย่างไรก็ตามขั้นตอนนี้ต้องใช้เวลานานมาก ดังนั้น BUCHI จึงมีกระบวนการแบบอัตโนมัติตลอดทุกขั้นตอน โดยใช้เครื่องมือสำหรับการระบุจุดหลอมเหลวโดยเฉพาะ เครื่องมือเหล่านี้มีทั้งการตรวจสอบกระบวนการนี้ด้วยสายตา และวิธีการ/โปรแกรมที่เฉพาะเจาะจงสำหรับสารหลากหลายประเภท นอกจากนี้ยังสามารถบันทึกระยะวิกฤตของการแปลงสภาพเพื่อการวิเคราะห์ภายหลังได้อีกด้วย 

BUCHI melting point applications