Automatische Probennahme bei chemischen Reaktionen

Die automatische Probennahme ist ein Ansatz zur Bewältigung der Herausforderungen, die mit gängigen Laborwerkzeugen für die Probennahme (wie Pipetten und Spritzen) verbunden sind, wie z. B. Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und die Verfügbarkeit von Personal.

Der EasySampler bietet eine Technologie zur automatischen sowie unbeaufsichtigten Probennahme und liefert zu jeder Zeit hochwertige Proben. Diese einzigartige, patentierte, sondenbasierte Technologie verfügt über eine Mikrokammer für:

• Probennahme in festgelegten Zeitabständen
• Quenchen der Probe in situ und bei Reaktionsbedingungen
• Verdünnen der Probe zur Vorbereitung für die Offline-Analyse

Die automatische Probennahme ist ein wichtiges Instrument für das Reaktionsverständnis, da sie menschliche Fehler eliminiert und sicherstellt, dass Offline-Analyseergebnisse die Reaktion genauso abbilden, wie sie unter Prozessbedingungen stattfindet.

Repräsentative, reproduzierbare Ergebnisse werden erzielt durch:

• Probennahme in der gleichen Position im Reaktor unter Reaktionsbedingungen
• Mit einem Zeitstempel versehene Proben, die in die Ergebnisse von Offline-Analysemethoden integriert werden können
• Erhöhte Datenqualität durch eine automatische und nahtlose Datenerfassung
• Erhöhte Genauigkeit und Präzision der Probennahme, die im Vergleich zur manuellen Probennahme qualitativ hochwertigere Analyseergebnisse liefert

Mit dem intuitiven Touchscreen des EasySampler können Wissenschaftler Probennahme- und Verdünnungs sequenzen vorprogrammieren, um den Reaktionsfortschritt zu verfolgen. Ein manueller Eingriff ist hierbei nicht notwendig. Chemiker können auf diese Weise wichtige Reaktionsmechanismen inklusive Reaktionswegen, Kinetik, Zwischenprodukten und Verunreinigungsprofilen verstehen.

Proben können auch als Funktion von Reaktionsparametern oder -attributen entnommen werden, einschliesslich Temperatur, Rühren, Dosieren, pH-Wert oder anderen PAT-bezogenen Informationen. 

Durch ein nahtloses Integrieren in chemische Reaktoren wie z. B. EasyMax, OptiMax, RX-10 oder RC1, kann der Einfluss der Prozessbedingungen auf Reaktionsereignisse identifiziert werden.

Traditionell wurden Experimente während der regulären Arbeitszeit durchgeführt. Daher wurden die Workflows auf die Anwesenheit und Verfügbarkeit von Wissenschaftlern ausgerichtet,  was zu Schwachstellen in den Daten und zu Informations- und Verständnislücken führte.

Der EasySampler ermöglicht die zweckgerechte Durchführung von Experimenten und verbessert die Arbeitsweise von Wissenschaftlern, da rund um die Uhr Proben für die Offline-Analyse gesammelt werden können. Auf diese Weise erhalten Sie genaue, reproduzierbare und für die HPLC vorbereitete Proben, die bereits auf die gewünschten Konzentrationen verdünnt wurden.

Die automatische Probennahmetechnologie des EasySampler ist bequem sowie einfach zu bedienen und ermöglicht eine mühelose Planung und hochwertige Probennahme.

In Laboren findet die intensivste Arbeit normalerweise tagsüber statt, während nachts der Betrieb heruntergefahren oder sogar komplett gestoppt wird. Experimente werden ineffizient geplant, da Wissenschaftler für die Probennahme oder für die Änderung von Prozessvariablen anwesend sein müssen.

Der gesamte Workflow eines Wissenschaftlers kann mithilfe von Plattformtechnologien, die nicht wertschöpfende Aufgaben eliminieren und die gesammelten Daten verwalten, optimiert werden. Experimente können rund um die Uhr geplant und Proben jederzeit automatisch entnommen werden. Die Daten werden für jedes einzelne Projekt gesammelt und können automatisch gespeichert und entsprechend den Anforderungen der Organisation geteilt werden. 

Der EasySampler vereint drei Probennahmeschritte in einem einzigen automatischen Vorgang. Dabei wird die Probennahme jedes Mal auf die gleiche Weise durchgeführt, um reproduzierbare und genaue Proben zu erhalten.

1. Die genaue Probennahme beginnt, sobald die Mikrokammer herausfährt und in das Reaktionsgemisch eintaucht. So wird sichergestellt, dass eine repräsentative Probe entnommen wird.
2. Durch das In-situ-Quenchen wird die Reaktion sofort gestoppt und sichergestellt, dass der Zeitpunkt repräsentativ ist.
3. Das anschliessende Verdünnen und Überführen in das Probengefäss bereitet die Proben auf die Offline-Analyse vor  

Diese Schritte ermöglichen eine hohe Reproduzierbarkeit der Proben und liefern repräsentative Analyseergebnisse. Darüber hinaus können automatische Proben zu vorprogrammierten oder geplanten Zeiten entnommen werden. 

Die Probennahme aus mehrphasigen chemischen Reaktionen und Slurry-Reaktionen ist aufwändig, da es sich um hochviskose, heterogene Gemische handelt. Mit dem EasySampler können diese Reaktionen auch unter schwierigen und sich ändernden Reaktionsbedingungen untersucht werden. 

Hochreaktive Chemie, viskose und Slurry-Reaktionsmischungen sowie giftige und gefährliche Substanzen sind bei der Probennahme nur schwer zu handhaben. Die einzigartige Mikrokammer des EasySampler dient zur automatischen und unbeaufsichtigten Entnahme von Proben aus einer Vielzahl von Reaktionen.

Probennahme aus chemischen Reaktionen auf eine einfache und sichere Weise. Der EasySampler ist der Chemie ausgesetzt; Sie nicht. 

Bei der Arbeit im Labor sind Wissenschaftler möglicherweise gefährlichen Chemikalien ausgesetzt und es besteht Verletzungsgefahr. Bei der manuellen Probennahme mit herkömmlichen Probennahmewerkzeugen muss der Bediener den Reaktor öffnen und kann giftigen Materialien mit erhöhten Temperaturen ausgesetzt sein. Mit dem EasySampler entfallen die manuelle Handhabung und der Kontakt mit gefährlichen Chemikalien. Somit werden Risiken reduziert und die Benutzersicherheit verbessert.

Bringen Sie Ihre F&E-Studien auf eine neue Verständnisebene und beschleunigen Sie Ihre Forschung mit automatischen und unbeaufsichtigten Lösungen für die Probennahme aus Reaktionen. 

Bei Reaktionen unter Inertgasatmosphäre mit luft- und wasserempfindlichen Substanzen und unter Druck stehenden Reaktionen wie Hydrierungsreaktionen sind Probennahmen sehr schwierig durchzuführen. Das Untersuchen dieser Art von Reaktionen ist mühsam und zeitaufwändig, es sei denn, Sie verwenden die automatische und unbeaufsichtigte EasySampler-Technologie. Die Mikrokammer wird in die flüssige Phase eingetaucht und entnimmt unter verschiedenen Reaktionsbedingungen mühelos Proben. 

Ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie eine Reaktion funktioniert, hilft bei der Ermittlung der besten Syntheseroute und auch bei der Entwicklung des besten Prozesses innerhalb kürzester Zeit.

In-situ-Sonden wie EasySampler,  ReactIR und ReactRaman lassen sich nahtlos in Reaktoren für die chemische Synthese integrieren. Der konsolidierte Datenfluss von Reaktionsparametern in Kombination mit den Informationen zu Kinetik, Reaktionsmechanismen und Verunreinigungsprofilen liefert wichtige Antworten bei der Entwicklung von Prozessen vom Labor bis zur Produktionsanlage. Dank der integrierten Lösung können Wissenschaftler bahnbrechende Produkte schneller und kostengünstiger auf den Markt bringen.

Die kontinuierliche automatische Probennahme mit dem EasySampler unterstützt Studien zu Reaktions- und Verunreinigungsprofilen. Eine Liste von in Fachzeitschriften veröffentlichten Beiträgen legt den Fokus auf neuartige und aussichtsreiche Anwendungen des EasySampler von Forschern aus Wissenschaft und Industrie, um datenreiche Experimente zu unterstützen und ihre Forschung voranzutreiben.

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• Ermittlung von Verunreinigungsprofilen
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