Reaktionskinetik - Kinetik chemischer Reaktionen | METTLER TOLEDO

Reaktionskinetik - Studien zur Kinetik chemischer Reaktionen

Untersuchung der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen und Inline-Messung der Reaktionskinetik

Diagramme zur Bestimmung der Reaktionskinetik
Reaktionskinetik
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Reaktionskinetik
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Reaktionskinetik
Reaktionskinetik
Reaktionskinetik

Applikationen

Anwendungen in Bezug auf Studien zur Kinetik chemischer Reaktionen

Organische Synthese
Screening und Optimierung von Katalyse, Hydrierung, Polymersynthese und anderen hochreaktiven chemischen Synthesen

Chemiker, die auf dem Gebiet der synthetisch-organischen Chemie tätig sind, entdecken und entwickeln innovative chemische Reaktionen und Prozesse.

Kristalle
Optimieren von Kristallgrösse, Ausbeute und Reinheit

Die Optimierung und das Scale-up von Kristallisation und Fällung zur Herstellung eines Produkts, das Reinheits-, Ertrags-, Form- und Partikelgrössenspezifikationen konsistent einhält, kann eine der grössten Herausforderungen in der Prozessentwicklung darstellen.

Ermitteln von Verunreinigungsprofilen von chemischen Reaktionen
Die kontinuierliche, automatisierte Reaktionsprobennahme steigert die Produktivität und das Verständnis von Chemikern

Das Wissen über die Verunreinigungskinetik und den Mechanismus der Bildung ist wichtig, um bei chemischen und Prozessentwicklungsstudien den Reaktionsendpunkt bestimmen zu können. Für diese Studien sind genaue, reproduzierbare und repräsentative Proben der Reaktion erforderlich.

Massentransfer und Reaktionsgeschwindigkeit
Mischen in einem chemischen Reaktor und die Effekte auf Reaktionskinetik und Scale-up

Durch Mischen wird die Inhomogenität von mischbaren oder nicht mischbaren Phasen reduziert oder beseitigt. Prozess-Scale-up und -optimierung erfordern eine Quantifizierung der Effekte von Mischen auf die Reaktion. Zur Herstellung einer Korrelation zwischen den Massentransfers und zur schnellen Justierung des Gas-/Flüssigkeits-Schnittstellenbereichs und des Reaktorvolumens können automatisierte und kontrollierte Versuche parallel in einem Laborreaktorsystem durchgeführt werden. Dadurch werden die für das Scale-up oder Scale-down eines Prozesses erforderlichen Bedingungen geschaffen.

Wärmeübertragung und Prozess-Scale-up
Beeinflussung des Prozess-Scale-up durch den Wärmetransport im Rührkessel

Das Scale-up eines chemischen Prozesses vom Labor zur Produktion liefert nur bei genau bekannten Wärmeübertragungskoeffizienten zufriedenstellende Resultate. Durch die Messung von Mantel- und Reaktortemperatur (während der Freisetzung einer definierten Wärmemenge) können Forscher den Wärmewiderstand genau bestimmen. Anhand des Wärmewiderstands kann die Wärmeübertragung modelliert und wichtige Vorhersagen für größere Reaktoren getroffen werden. Reaktionskalorimetrie trägt entscheidend zur Bestimmung von Parametern, die sich auf die Wärmeübertragung und Wärmeübertragungskoeffizienten auswirken, und zur Entwicklung von Modellen zum Maximieren des Regelbereichs einer Produktionsanlage bei. 

Sichere chemische Prozesse
Chemische Prozesssicherheit und frühe Erkennung thermischer Gefahren

Frühe Erkennung thermischer Gefahren und Schaffung sicherer chemischer Prozesse

Chemische Prozessentwicklung und Scale-up
Design robuster und nachhaltiger chemischer Prozesse für einen beschleunigten Transfer auf Pilotanlagen und in die Produktion

Design robuster und nachhaltiger chemischer Prozesse für den beschleunigten Transfer auf Pilotanlagen und die Produktionsebene

Flow Chemistry
Verbesserung der Sicherheit, Reduzieren der Zykluszeit, Qualitätssteigerung und höhere Ausbeute

Die Flow Chemistry eröffnet Möglichkeiten mit exothermen Syntheseschritten, die in Chargenreaktoren nicht möglich sind; und neue Entwicklungen im Design von Strömungsreaktoren bieten Alternativen für Reaktionen, bei denen das Mischen in Chargenreaktoren eingeschränkt ist. Dadurch können häufig die Produktqualität verbessert und die Ausbeute erhöht werden. Der zusätzliche Einsatz der Prozessanalysetechnologie (PAT) ermöglicht eine schnelle Analyse der Flow Chemistry sowie die Optimierung und das Scale-Up von chemischen Reaktionen.

Organische Synthese

Chemiker, die auf dem Gebiet der synthetisch-organischen Chemie tätig sind, entdecken und entwickeln innovative chemische Reaktionen und Prozesse.

Kristalle

Die Optimierung und das Scale-up von Kristallisation und Fällung zur Herstellung eines Produkts, das Reinheits-, Ertrags-, Form- und Partikelgrössenspezifikationen konsistent einhält, kann eine der grössten Herausforderungen in der Prozessentwicklung darstellen.

Ermitteln von Verunreinigungsprofilen von chemischen Reaktionen

Das Wissen über die Verunreinigungskinetik und den Mechanismus der Bildung ist wichtig, um bei chemischen und Prozessentwicklungsstudien den Reaktionsendpunkt bestimmen zu können. Für diese Studien sind genaue, reproduzierbare und repräsentative Proben der Reaktion erforderlich.

Massentransfer und Reaktionsgeschwindigkeit

Durch Mischen wird die Inhomogenität von mischbaren oder nicht mischbaren Phasen reduziert oder beseitigt. Prozess-Scale-up und -optimierung erfordern eine Quantifizierung der Effekte von Mischen auf die Reaktion. Zur Herstellung einer Korrelation zwischen den Massentransfers und zur schnellen Justierung des Gas-/Flüssigkeits-Schnittstellenbereichs und des Reaktorvolumens können automatisierte und kontrollierte Versuche parallel in einem Laborreaktorsystem durchgeführt werden. Dadurch werden die für das Scale-up oder Scale-down eines Prozesses erforderlichen Bedingungen geschaffen.

Wärmeübertragung und Prozess-Scale-up

Das Scale-up eines chemischen Prozesses vom Labor zur Produktion liefert nur bei genau bekannten Wärmeübertragungskoeffizienten zufriedenstellende Resultate. Durch die Messung von Mantel- und Reaktortemperatur (während der Freisetzung einer definierten Wärmemenge) können Forscher den Wärmewiderstand genau bestimmen. Anhand des Wärmewiderstands kann die Wärmeübertragung modelliert und wichtige Vorhersagen für größere Reaktoren getroffen werden. Reaktionskalorimetrie trägt entscheidend zur Bestimmung von Parametern, die sich auf die Wärmeübertragung und Wärmeübertragungskoeffizienten auswirken, und zur Entwicklung von Modellen zum Maximieren des Regelbereichs einer Produktionsanlage bei. 

Sichere chemische Prozesse

Frühe Erkennung thermischer Gefahren und Schaffung sicherer chemischer Prozesse

Chemische Prozessentwicklung und Scale-up

Design robuster und nachhaltiger chemischer Prozesse für den beschleunigten Transfer auf Pilotanlagen und die Produktionsebene

Flow Chemistry

Die Flow Chemistry eröffnet Möglichkeiten mit exothermen Syntheseschritten, die in Chargenreaktoren nicht möglich sind; und neue Entwicklungen im Design von Strömungsreaktoren bieten Alternativen für Reaktionen, bei denen das Mischen in Chargenreaktoren eingeschränkt ist. Dadurch können häufig die Produktqualität verbessert und die Ausbeute erhöht werden. Der zusätzliche Einsatz der Prozessanalysetechnologie (PAT) ermöglicht eine schnelle Analyse der Flow Chemistry sowie die Optimierung und das Scale-Up von chemischen Reaktionen.

Publikationen

Publikationen in Bezug auf Studien zur Kinetik chemischer Reaktionen

White Paper

Scale-up von Grignard-Reaktionen – 4 Schritte für die Steuerungsentwicklung
Exotherme chemische Reaktionen bergen einige Risiken – insbesondere beim Scale-up. Aus Studien führender Chemie- und Pharmaunternehmen geht hervor, d...
Überwachung chemischer Reaktionen in kürzerer Zeit
„Wie kann mit geringerem Aufwand mehr erreicht werden“ – dies ist eine in chemischen Entwicklungslabors ständig gestellte Frage, da Forscher chemische...
Optimieren Sie Metallkatalysierte Transformationen
Die Qualität von zahlreichen Versuchen, insbesondere im Bereich der Reaktionsanalyse, hängt in hohem Maäe von der Mäglichkeit ab, die exakten Start- u...
Chemische Synthese jenseits von Rundkolben
Das Whitepaper „Chemische Synthese jenseits von Rundkolben“ behandelt neue Experimentiertechniken, mit denen Chemiker ihre Rundkolben ersetzen.
Echtzeitüberwachung einer Tandem-Reaktion aus Hydroformylierung/Hydrierung
Die In-situ Mid-FTIR-Reaktionsüberwachung in Echtzeit führt zu einem besseren Verständnis der Aktivität und Robustheit von Katalysatoren. Forscher an...
Prozess-FTIR für einen sicheren Ablauf einer Natriumborhydrid-Reduktion
John O'Reilly von Roche Ireland spricht über ein nachhaltiges Process Analytical Technology (PAT) System, welches mittels der Nutzung von Prozess-FTIR...

On-Demand-Webinare

Reaction Progress Kinetic Analysis: Eine leistungsfähige Methode zur effizienteren Untersuchung komplexer organischer Reaktionen
Donna Blackmond erläutert, wie die Reaction Progress Kinetic Analysis (RPKA) kinetische Studien organischer Reaktionen vereinfacht.
Reaction Kinetics Progress Analysis Ryan Baxter
Dieses Webinar befasst sich mit einem grafischen Analyseverfahren zur Rationalisierung ungewöhnlicher Kinetikeigenschaften bei C-H-Aktivierungen.Behan...
Using Data-Rich Experimentation to Enable the Development of Continuous Processes
David Ford of Nalas investigated an Oxidative Nitration reaction with a fast and highly exothermic oxidation step using reaction calorimetry and Proce...
Impact of FTIR Studies on the Understanding of Asymmetric Rhodium Catalyzed Carbenoid Reactions
The use of Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy to understand the effect of catalyst, substrate, and carbenoid precursor on the rate and eff...
Echtzeitüberwachung von Polymerisationsprozessen mit In-Situ-FTIR-Spektroskopie
Diese Präsentation behandelt die Polymerforschung und zeigt, in welchem Masse der Aspekt der Echtzeitüberwachung in der FTIR-Spektroskopie zu einem be...
Beschleunigte Prozessentwicklung
In der Entwicklung kontinuierlicher Prozesse können viele der Instrumente aus herkömmlichen Chargenprozessen verwendet werden. Nalas Engineering entwi...

Zitate

Liste mit ReactIR-Zitierungen
Kontinuierliche IR-Spektroskopie-Messungen sind weitverbreitet und ermöglichen die Gewinnung von Reaktionsprofilen, aus denen Reaktionsgeschwindigkeit...

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