Utilizzo di un mulino a sfere per accelerare la sublimazione per testare le interazioni dei gas

Rapporto del 17 aprile 2023

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di Bob Yirka, Phys.org

Un team di chimici affiliati a diverse istituzioni tedesche ha scoperto che l’utilizzo di un mulino a sfere può accelerare la sublimazione necessaria per testare le interazioni dei gas. Nel loro studio, riportato sulla rivista Chem, il gruppo ha testato l’uso di un mulino a sfere per vedere come avrebbe influenzato la sublimazione.

Un mulino a sfere è un dispositivo con una camera sferica nella quale vengono collocate sfere pesanti di acciaio o altri materiali. La camera è collegata ad altre parti che girano la camera. Quando altri materiali vengono inseriti nella camera con le sfere e la camera viene ruotata, le sfere vengono tirate verso l'alto sulle pareti della camera finché la gravità non prende il sopravvento, a quel punto cadono, schiacciando l'altro materiale.

In questo modo, mentre la camera continua a girare, il materiale secondario può essere frantumato per produrre una polvere. In questo nuovo sforzo, il team ha cercato di utilizzare il mulino a sfere in un modo nuovo, per accelerare la sublimazione, in cui un materiale cambia da solido a gas senza prima diventare liquido. Ci sono occasioni in cui i chimici desiderano sublimare un materiale in un gas e poi combinare quel gas con un altro gas per formare un nuovo materiale o innescare una reazione. Sfortunatamente, il processo di sublimazione è generalmente piuttosto lento, quindi il team ha voluto testare l’idea di utilizzare un mulino a sfere.

Nel loro lavoro, i ricercatori hanno aggiunto nuovi componenti alla camera sferica: ingressi e uscite del gas. Nel loro lavoro ciò significava argon e azoto. Ciò ha consentito l'iniezione di un flusso costante di nuovo gas nella camera mentre il gas veniva sublimato dai materiali di prova mentre la camera veniva centrifugata. La miscela di gas potrebbe quindi essere continuamente scaricata dalla valvola di uscita in una camera secondaria dove potrebbe essere testata utilizzando la spettroscopia NMR.

I test su diversi materiali hanno dimostrato che il processo ha funzionato come sperato: l'uso del mulino a sfere ha aumentato la velocità di sublimazione per tutti quelli testati, anche se a livelli diversi, consentendo l'uscita dalla camera di un flusso costante di gas misto, pronto per l'uso nella modalità desiderata. applicazione.

Maggiori informazioni: Francesco Puccetti et al, NMR nel monitoraggio operando delle sublimazioni meccanochimicamente accelerate, Chem (2023). DOI: 10.1016/j.chempr.2023.02.022

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