Arama önerileri
  • ph metre
  • iletkenlik
  • webinar
  • hassas terazi
  • termal analiz
All Categories
  • All Categories
  • Products
  • Support
  • Expertise
  • Events & Webinars
  • Other
Filter

Topaklaştırma

Güvenli Proses Geliştirme İçin Partikül Boyutu Dağılımını Kontrol Edin

Teklif Çağrısı

Topaklaştırma Nedir?

Topaklaştırma, bir sıvı veya çözelti içindeki küçük partiküllerin topak adı verilen daha büyük kümeleri oluşturacak şekilde bir araya gelmesini kolaylaştırmak için kullanılan temel bir prosestir.

Bu proses, genellikle partikül kümelenmesini destekleyen, partiküllerin çarpışmasına ve birbirine bağlanmasına yardımcı olan özel kimyasalların eklenmesiyle gerçekleştirilir. Bu kimyasallara topaklaştırıcı adı verilir. Birçok endüstride ve doğal sistem için önemli olan topaklaştırma, katıların sıvılardan ayrılmasına, suyun ve diğer sıvıların saflaştırılmasına olanak tanır.

Hızlı Bağlantılar

Topaklaştırma ile Pıhtılaştırma Arasındaki Fark Nedir?

Topaklaştırma ve pıhtılaştırma, genellikle kalıntıları ve yabancı maddeleri gidermek için bir arada kullanılan iki prosestir.

Pıhtılaştırma, pıhtılaştırıcı olarak bilinen kimyasalların suya, tampona veya çözücülere eklenmesini içerir. Bu kimyasallar, partiküllerin stabilitesini bozarak bir araya toplanmalarına neden olur. Bu proses, genellikle "topak" olarak adlandırılan, ancak topaklanma olarak anılması daha doğru olan partiküllerin oluşturulmasını içerir. Topaklanmalar, çözünebilir bileşenlerden (genellikle su) çökeltme veya filtreleme yoluyla daha kolay ayrılır.

Topaklaştırma, pıhtılaştırma sırasında oluşan bu küçük boyutlu topaklanmaları alarak "topak" olarak bilinen daha büyük boyutlu topaklanmalar hâlinde birleştirir. Bu proses, genellikle topaklaştırıcıların eklenmesiyle gerçekleştirilir. Bunlar, partiküllerin bir araya toplanmasını destekleyen özel kimyasallardır.

Temel olarak, pıhtılaşma partikül kümeleşmesinin ilk adımını oluştururken topaklanma, daha büyük boyutlu ve daha kolay uzaklaştırılabilen kümeleşmiş topakları oluşturan bir sonraki adımdır. Her iki proses de sudan veya diğer çözünebilir kaynaklardan kalıntıların ve yabancı maddelerin uzaklaştırılmasında kritik öneme sahiptir.

1. Adım: Pıhtılaştırma

Pıhtılaştırıcılar, sıvının içinde bulunan askı hâlindeki küçük partiküllerin kümeleşmesini veya bir araya toplanmasını desteklemek için kullanılan maddelerdir. Pıhtılaştırma, sıvı içine dağılmış durumdaki partiküllerin yükünü nötralize etmek için pıhtılaştırıcı eklenmesini içeren kimyasal bir prosestir. Küçük, mikron altı boyutlardaki biyolojik ve kimyasal moleküller, genellikle kümeleşmeyi ve çökelmeyi engelleyen negatif yüzey yükleri taşır (1a).

Pıhtılaştırıcı kimyasallar, partiküllerin yüzeyine tutunabilir ve negatif yükleri nötralize edebilir. Zaman zaman asidik bir pH değerine titrasyon olarak da anılan nötralizasyon, partiküllerin birbirine yapışmasını sağlayarak mikro topaklar olarak bilinen, stabil ve askıda kalma niteliği daha üstün, mikron altı boyutlarda pıhtılaştırıcı partiküllerinin oluşmasına neden olur (1b).

Pıhtılaştırıcı kimyasalların, partikül çarpışmalarını ve topak oluşumunu desteklemek üzere uygun şekilde dağılması için hızlı karıştırmaya ihtiyaç duyulur (1c). Birleştirilen partiküller, hâlâ oldukça küçüktür ve çıplak gözle görülemez.

2. Adım: Topaklaştırma

Topaklaştırma, hâlâ mikron altı boyutlarda olan pıhtılaştırıcı kümelerinin boyutunu artırarak ayrılmalarını kolaylaştırır. Bu, genellikle hafifçe karıştırmayı ve yüksek moleküler ağırlığa sahip polimerik veya diğer iyonik topaklaştırıcıların kullanılmasını gerektirir. Topaklaştırıcı, pıhtılaştırıcı partiküllerinin yüzeyine tutunarak yüzey özelliklerini değiştirir ve topak oluşumlarını kolaylaştırmak üzere boşluklar arasında köprü oluşturur (2a).Partiküller birbirine yaklaştırılarak Van der Waals çekim kuvvetlerinin etkili olduğu aralık artırılır ve böylece topaklaşmanın önündeki enerji bariyeri azalır. Bu, gevşekçe bir araya gelmiş topak gruplarının oluşmasını sağlar.

Topakların bir araya toplanması, birbirine tutunması ve güçlenmesi, gözle görülebilir boyutta askıda makro topaklar oluşana kadar devam eder (2b). Gereken doğru partikül ağırlığına, boyutuna ve etkileşim kuvvetine ulaşıldığında çökelme meydana gelir. Büyük boyutlu makro topaklar, karıştırmaya karşı çok hassastır ve yüksek kuvvet kullanımı nedeniyle parçalandıktan sonra yeniden oluşmaları zor ya da olanaksızdır.

Topaklaşma, kar tanelerinin ve deniz altındaki çökeltilerin oluşumu sırasında doğal olarak meydana gelirken; biyoteknoloji, petrol, kâğıt hamuru ve kâğıt, atık su ve madencilik sektörlerinde kasıtlı olarak da uygulanır.  

Topaklaştırma Neden Önemlidir?

Endüstrideki Uygulamalar

Biyoilaçlar
Bütün hâlindeki, yüksek canlılığa sahip memeli hücrelerinin, boyutları ve dağılımları nedeniyle filtrelenmesi genellikle kolaydır.Bununla birlikte, bakteri ve maya sistemlerinden gelen mikrobiyal hücrelerin monomerik hücre birimleri çok daha küçüktür. Mikrobiyal hücrelerin veya canlılığı düşük ve ortalama partikül boyutu küçük olan memeli hücrelerinin biyokütle yükü, filtreleri tıkayan ve filtreleme hızlarını yavaşlatan çok sayıda küçük hücre parçacıkları oluşturabilir. Topaklaştırma, partikül boyutu dağılımını artırırken toplam partikül sayısını da azaltarak filtrelemeyi iyileştirmek ve hücre materyalinin sıvı yüzeyinden etkili ve uygun maliyetli şekilde ayrılmasını sağlamak için kullanılır. Hücre kültürünün fermantasyon matrisinin farklı hücresel yapılarında ya da mikro ortamlarında ifade edildiği birden fazla ürün ve/veya yan ürün üretmesi durumunda da topaklaştırma uygulanabilir. Örneğin; membrana bağlı olarak, membranlar arası boşlukta veya sıvının üst kısmında tanımlananların yanı sıra polimerlerin yüzeyine tutunan ve hatta emülsiyon gibi çok fazlı yapılarda alıkonulan ürünler, bunlardan bazılarıdır. 

Su ve atık su arıtma
Atık su, önemli miktarlarda askıda partikül madde içerebilir ve bunların çökelmesi genellikle uzun zaman alır. Topaklaştırma yoluyla su arıtımı, çökelmeyi hızlandırır ve etkili katı/sıvı ayrımını sağlar. Büyük hacimlerdeki kullanılmış suyun hızla işlenebilmesi, kullanılmış suyun depolanması için gereken zamanı ve alanı azaltarak çevresel etkiyi en aza indirir. 

Kâğıt hamuru ve kâğıt
Selüloz lifi, kâğıt hamuru ve kâğıdın ana bileşenlerinden birisi olsa da, kabul edilebilir kalitede bir kâğıt ürününün sahip olması gereken tabaka özelliklerini elde etmek için yapıştırıcı, emprenye malzemesi ve dolgu maddeleri de gerekir. Susuzlaştırma prosesi sırasında sık sık topaklaştırmaya başvurulur. Amaç, katı materyalin hızlı şekilde ayrılmasını ve büyük miktarlarda üretilebilmesini sağlayacak şekilde lifleri, dolgu maddelerini ve diğer katkıları birleştirmektir. 

Değerli metal madenciliği
Genellikle ürün akışları, saf ürünü elde etmek için ayrılması gereken birbirinden farklı çok çeşitli metalleri içerir. Ayrı ayrı metallere yönelik seçici çöktürme işlemine, elde edilen sıvıdan hızlı ayırmayı sağlamak için genellikle topaklaştırma ve çökeltme adımları eşlik eder.

Proses Optimizasyonu İçin Partikül Boyutu Analizi

Partiküllerin Kontrol Altına Alınması

Partiküller, kristaller ve damlacıklar, araştırmadan üretime kadar her aşamada bilim insanlarına sorun yaratabilir. Kalite kontrolü için offline analizler büyük önem taşısa da, ancak proses parametrelerinin partikül boyutu, şekli ve sayısı üzerindeki etkilerini bildiğiniz zaman partikülleri kontrol altına alabilirsiniz. 

Proses Optimizasyonu İçin Partikül Boyutu Analizi adlı bu teknik dokümanda, offline analizlerin proses optimizasyonuna yönelik sınırlamaları anlatılmakta ve şu konularda pratik tekniklere yer verilmektedir:

  • Temel proses bilgisinin geliştirilmesi
  • Kapsamlı verilerden yararlanılarak tasarım sorunlarına çözüm bulunması
  • Müdahalesiz işlemlerden yararlanılarak güvenliğin ve verimliliğin geliştirilmesi

Etkili Topaklaştırma Prosesleri İçin Önemli Hususlar

Proses Parametreleri ve Aşağı Yönlü Akış Performansı

Topaklaştırma, verimli şekilde çalışması için geliştirilmesi ve optimize edilmesi gereken önemli bir temel işlemdir. Önemli hususlar ve proses parametreleri şunları içerir:

  1. Topaklaştırıcı veya pıhtılaştırıcı türü ve konsantrasyonu
  2. Karıştırma şiddeti, uygulanacak kuvvet ve karıştırma süresi
  3. Dozajlama hızı, konumu ve sıcaklığı
  4. Katı madde konsantrasyonu
  5. Partikül boyutu ve sayısı
  6. Aşağı yönlü akış performansı analizi:
    • Topaklaştırmanın bütünlüğü (kinetik)
    • Proses süresi ve katıların uzaklaştırılması için gereken çaba
    • Sıvı faz saflığı (geride kalan topaklaştırıcının ölçümü dâhil)
    • Filtreleme kapasitesi ve verimliliği
    • Kalıntıların veya yan ürünlerin filtre membranından geçmesi

Topaklaştırmada Yer Alan Sıvılar

Topaklaştırıcılar, Tamponlar ve Yüzey Aktif Maddeler

Topaklaştırıcı ekleme
Topaklaştırma, öncelikle pıhtılaşmayı ve partikül topaklaşmasını başlatmak için eklenen kimyasal maddelerin türüne ve dozajına bağlıdır. İkincil faktörler arasında daha geleneksel fiziksel parametreler (örneğin; karıştırma, sıcaklık vb.) bulunur. Sıvı topaklaştırıcının stabilitesinin, karıştırma kinetiğinin, homojenliğinin ve nihai konsantrasyonunun karakterizasyonu, daha belirgin partikül mühendisliği hedefleri (örneğin, partikül boyutu dağılımı ve partikül sayıları) bakımından ne kadar önemliyse proses karakterizasyonu bakımından da en az o kadar önemlidir. Eklenen topaklaştırıcılar veya ara maddeler, topaklaştırma sonucu üzerindeki etkilerinin yanı sıra proses kinetiğine ve regülasyonlarla uyumluluğa ilişkin sonuçları açısından da tanımlanmalıdır. 

Online ATR-FTIR ve Raman spektroskopisi, aynı anda birden fazla topaklaştırıcıyı veya ara maddeyi gerçek zamanlı olarak takip edip ölçebilen, güçlü ve çok özellikli metotlardır. Bu spektroskopik verilerin partikül dağılımı ve kinetiği ile ilgili bilgilerle birleştirilmesi, kullanılacak topaklaştırıcı miktarının ideal ve genellikle de minimum değerinin belirlenmesine yardımcı olarak aşağı yönlü akışta gerekecek uzaklaştırma yükünü en aza indirebilir. Tamponlar ve yüzey aktif maddeler de doğru şekilde tanımlanabilir ve gerçek zamanlı olarak kontrol edilebilir.

Topaklaştırıcıyı uzaklaştırma
Prosese topaklaştırmayı dâhil etme kararı, karşılığında eklenen topaklaştırıcının, yüzey aktif maddenin veya proses ara maddelerinin aşağı yönlü akışta tamamen uzaklaştırılması gereksinimine yol açar. Bu gereksinim, genellikle ilave proses sürelerine ve eklenen proses ara maddelerini ölçmek ve prosesten uzaklaştırıldıklarını doğrulamak için ek analitik metotlara ihtiyaç duyulmasına neden olur. Bu nedenle; eklenecek topaklaştırıcı, pıhtılaştırıcı, yüzey aktif madde veya diğer bileşenlerin miktarını en aza indirmek avantaj sağlayacaktır.

Kromatografi öncesine ve sonrasına ATR-FTIR spektroskopisi veya Raman spektroskopisi gibi hat içi metotlar entegre edildiğinde ürünün, topaklaştırıcının ve ara maddelerin nicel kütle transferi ölçümleri de belirlenebilir. Bu, offline analitik metotları takviye etmek için kullanılabilir.

Partikül Mekanizmalarını Anlama

Topaklaştırma ve Parçalanma

Online partikül boyutu dağılımı araçları, bilim insanlarının ayrı ayrı boyut sınıflarındaki eğilimleri izlemesine ve sabit bir hızda karıştırılan partiküllerin davranışını gerçek zamanlı olarak gözlemlemesine olanak tanır.Topaklaştırıcı eklendiğinde, küçük partiküllerin sayısı önemli ölçüde azalırken büyük topakların sayısı hızla artar. Bir noktada, karıştırıcının uyguladığı kuvvet, topakları yok etmeye başlar. Büyük partikül sayıları azalırken küçük partiküllerin sayısı tekrar artar.  

Topaklaştırmanın partikül mekanizmalarını anlamak, yetersiz proses performansının, aşağı yönlü akıştaki üretim zorluklarının ve spesifikasyon dışı ürünlerin kök nedenlerini belirlemeye yardımcı olur. Ayrıntılı online partikül verilerinin elde edilmesi, etkin proses optimizasyonu, planlı kalite (QbD) ve etkili üretim için ilk adımdır.

Topak Parçalanma Kinetiği

Karıştırma Şiddeti ve Kuvvet

Topak Parçalanma Kinetiği

Topaklaştırma, hafifçe karıştırmayı gerektirir. Her topak türünün farklı dayanıklılığı olduğundan, belirli bir topak sistemi için "hafif" ifadesinin hangi devir aralığına karşılık geldiğini anlamak önemlidir. Online partikül boyutu dağılımı araçları, topaklar oluşturulduğunda ve farklı hızlarda karıştırıldığında küçük partikül boyutu sınıfının nasıl değiştiğine ilişkin yararlı bilgiler sağlar. Hızlı karıştırma, topakları parçalar ve küçük partiküllerin sayısı neredeyse topaklaştırma öncesindeki seviyesine kadar yükselebilir. Yavaş karıştırma, topakların çoğunu olduğu gibi bırakır. Online partikül boyutu analizörlerinden alınan görüntüler, bu bulguları destekler ve düşük devir hızlarında daha büyük topaklar gösterir.

Karıştırma şiddeti ve kuvvet optimizasyonu, topak parçalanmasını önlemek için başarılı bir stratejidir. Topaklaştırmanın amacına ters düştüğü ve filtreleme sürelerini artırdığı için topakların parçalanmasından kaçınılmalıdır. Filtreleme ve çamur keki susuzlaştırma hızları, ideal topaklaştırma noktasında en üst seviyededir.Bu noktadan sapılması; işlemleri, ürün kalitesini ve üretim maliyetlerini etkiler.

Online partikül boyutu analizörü, topakların tamamen geliştiğini ve topak parçalanmasının baskın proses hâline gelmeye başladığını gösteriyor

Karıştırma Bölgesinde Kalma Süresi (MZRT)

İdeal Pencere

Çeşitli sektörlerdeki topaklaştırma prosesleri, dinamik veya statik karıştırıcılar kullanılarak ve kesikli ya da sürekli modda gerçekleştirilir. Her iki modda da temel proses parametrelerinden biri, Karıştırma Bölgesinde Kalma Süresi'dir (MZRT). Buradaki durumda, ideal topaklaşma noktası, topaklaştırıcı enjeksiyonundan 1 dakika 38 saniye sonrasıdır. 

Online partikül boyutu analizörü kullanıldığında, bu araç, topakların tamamen geliştiğini ve topak parçalanmasının baskın proses hâline gelmek üzere olduğunu gösterir. Ayrıca her bir boyut sınıfındaki eğilimleri görebilir, ideal topaklaşma noktasını görselleştirebilir ve küçük partiküllerin sayısının kabul edilebilir minimum değere ulaştığı MZRT penceresini tanımlayabiliriz.

MZRT penceresinin dışında çalışmak, ya topakların henüz tam olarak oluşmadığı ya da topak parçalanmasının topak boyutunu ve ideal proses performansını tehlikeye atmaya başladığı anlamına gelir. Her iki durum da serbest küçük partikül sayısının yüksekliği nedeniyle idealden uzak olup, istenen ürün ve proses performansını yalnızca MZRT penceresi sağlar. MZRT penceresi, her partikül/topaklaştırıcı sistemi için farklıdır ve süspansiyon bileşimine, karıştırma şiddetine ve topaklaştırıcı türüne bağlı olarak ayarlanması gerekir.

En İyi Topaklaştırıcı Nasıl Seçilir?

En İyi Topaklaştırıcı Nasıl Seçilir?

Topaklaştırıcı Taraması

Kimya şirketleri sürekli olarak daha iyi topaklaştırma performansına sahip yeni ve buluş niteliğindeki topaklaştırıcılar geliştirmektedir. Bununla birlikte, her topaklaştırıcı, her partikül sistemi için uygun değildir. Belirli bir sistemdeki performansın test edilmesi ve doğrulanması, en iyi topaklaştırıcının kullanıldığına emin olunmasını sağlar. Partikül boyutu analizörleri, şu hususları göz önüne sermektedir:

  • Topaklaştırıcı A, zayıf bir topaklaştırma performansı göstermektedir ve sistemdeki küçük partiküllerin sayısını çok fazla azaltamamaktadır.
  • Topaklaştırıcı B, küçük partiküllerin önemli bir kısmını yakalamaktadır. Öte yandan; topaklaştırma kinetiği yavaştır ve topak parçalanma hızı, ideal topaklaşma noktasından daha yüksektir.
  • Topaklaştırıcı C; hızlı topaklaştırma kinetiği, neredeyse tamamen yakalanan küçük partiküller ve ideal topaklaşma noktasının ötesindeki etkileyici topak stabilitesi ile genel olarak iyi bir performans sergilemektedir.

Online partikül boyutu analizörleri, farklı topaklaştırıcıların topaklaştırma performansını gerçek zamanlı olarak izleyebilir. Bu, bilim insanlarının ve mühendislerin topaklaştırıcı seçimi ve topaklaştırma prosesi optimizasyonu sırasında gerçeğe dayalı kararlar almasını sağlar.

topaklaştırma uygulaması desteği

Uygulamanızla İlgili Yardıma mı İhtiyacınız Var?

Uzmanlarımız, Yardıma Hazır

Teknik uygulamanızla ilgili sorularınız varsa veya yardıma ihtiyaç duyuyorsanız Teknik Uygulama Danışmanları ekibimiz sizi doğru yönde yönlendirmeye hazır.

topaklaştırma laboratuvar cihazları

Topaklaştırma Prosesi Optimizasyonu İçin Cihazlar

partikül boyutu ölçümü topaklaştırma aracı

Partikül Boyutu Analizörleri - PVM®

EasyViewer™

Karmaşık sistemlere ilişkin ayrıntılı proses bilgileri elde etmek için partiküllerin yüksek çözünürlüklü online görüntülerini yakalayın. Daha fazla bilgi al

topaklaştırma FBRM partikül boyutu analizörü

Partikül Boyutu Analizörleri - FBRM®

ParticleTrack™

Tam proses konsantrasyonlarında değişen partikül boyutunu ve sayısını gerçek zamanlı olarak izlemek için doğrudan laboratuvar reaktörlerine daldırılır. Daha fazla bilgi al

topaklaştırma için laboratuvar ölçeğinde reaktör

Kimyasal Sentez Reaktörleri

EasyMax™

Entegre otomasyon araçlarına sahip kimyasal sentez reaktörleriyle laboratuvarınızda verimliliği artırın. Daha fazla bilgi al

topaklaştırma için modelleme ve simülasyon yazılımı

Kimyasal Reaksiyon Modellemesi

Scale-Up Suite™

İdeal reaksiyon koşullarını geliştirmek için kinetik parametreleri tahmin edin ve bilgisayar ortamında modellemeden yararlanın. Daha fazla bilgi al

topaklaştırma yazılımı

Reaktör ve PAT (Proses Analizi Teknolojisi) Kontrolü

iC Suite™

Birleştirilmiş yaklaşım; laboratuvardan üretim tesisine kadar her aşamada spektroskopiye, partikül sistem karakterizasyonuna, hassas reaktör kontrolüne ve kalorimetriye yönelik uygulamaları destekler. Daha fazla bilgi al

Öne Çıkan Uygulama: Sürekli Topaklaştırma – Antikor Toplama

Proses Geri Bildirimi ve Dikey Analiz

Tam anlamıyla sürekli ve entegre bir ürün dizisi gerçekleştirilmeden önce sürekli hücre uzaklaştırmaya yönelik etkili, esnek ve uygun maliyetli metotlar geliştirilmelidir. Yazarlar, derinlik filtrelemesi ile birleştirilmiş topaklaştırma yoluyla hücre ayırmaya yönelik bu tür entegre, sürekli ve tek kullanımlık bir düzeneğin geliştirilmesini ve test edilmesini açıklıyor.

ParticleTrack ölçümleri, %0,0375 pDADMAC eklendikten ve boru şeklindeki reaktörün (statik karıştırmalı) çıkışına yerleştirildikten sonra hat içi olarak gerçekleştirilmiştir. ParticleTrack (FBRM), topak boyutunu izler ve bu bilgi zamana göre basınç üzerine bindirildiğinde filtre doygunluğuna ve basınç olaylarına ilişkin eğilimlere yönelik yaklaşımı gösterir. Çeşitli metotlar ve değerlendirilen topaklaştırıcı türü, toplam ilaç maddesi verimi, saflık ve Yüksek Moleküler Ağırlık İndeksi (HMWI) için farklı sonuçlar vermiştir. Bu sonuçlar, seçilen topak türünden kaynaklanan farklı partikül boyutu dağılımlarıyla da bir ilişki olduğunu göstermiştir.

Bu veriler; topaklaştırıcı reaktif konsantrasyonu, karıştırma kuvveti veya gücü, karıştırma rezonans süresi, sıcaklık, başlangıç koşulu ve tüm hücre suyu bileşimi gibi diğer topaklaştırma parametreleriyle ilişkiyi gösteren önceki yayınlara dayanmaktadır. Topaklaştırma kullanıldığında, ParticleTrack'in (FBRM) sürekli antikor toplamaya olanak tanımak için çok uygun olduğu geleneksel bir filtreleme dizisine kıyasla gerekli derinlik filtreleme alanları başarıyla 4 kat azaltılmıştır.

Burgstaller, D., Krepper, W., Haas, J., Maszelin, M., Mohoric, J., Pajnic, K., Jungbauer, A. ve Satzer, P. (2018b). Continuous cell flocculation for recombinant antibody harvesting. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 93(7), 1881-1890. https://doi.org/10.1002/jctb.5500

Alıntılar ve Referanslar

Dergi Yayınlarında Topaklaştırma

  • Zhang, C., Zhu, Z. ve Liu, R. (2023c). The intrinsic relationship between flocculation effect and apparent viscosity of fresh slurry. Construction and Building Materials, 371, 130769. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.130769
  • Jokinen, L. (2022). Optimising flocculation and cell separation of fermentation broth with in-situ particle size analysis. Theseus. https://www.theseus.fi/handle/10024/744426
  • Costine, A., Fawell, P. D., Chryss, A., Dahl, S. ve Bellwood, J. (2020b). Development of Test Procedures Based on Chaotic Advection for Assessing Polymer Performance in High-Solids Tailings Applications. Processes, 8(6), 731. https://doi.org/10.3390/pr8060731
  • Grabsch, A., Yahyaei, M. ve Fawell, P.D. (2020b). Number-sensitive particle size measurements for monitoring flocculation responses to different grinding conditions. Minerals Engineering, 145, 106088. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.106088
  • Vajihinjad, V. ve Soares, J. B. P. (2018). Monitoring polymer flocculation in oil sands tailings: A population balance model approach. Chemical Engineering Journal, 346, 447-457. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.04.039
  • Burgstaller, D., Krepper, W., Haas, J., Maszelin, M., Mohoric, J., Pajnic, K., Jungbauer, A. ve Satzer, P. (2018c). Continuous cell flocculation for recombinant antibody harvesting. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 93(7), 1881-1890. https://doi.org/10.1002/jctb.5500
  • Senczuk, A., Petty, K., Thomas, A. L., McNerney, T. M., Moscariello, J. ve Yigzaw, Y. (2016b). Evaluation of predictive tools for cell culture clarification performance. Biotechnology and Bioengineering. https://doi.org/10.1002/bit.25819
  • McNerney, T. M., Thomas, A. L., Senczuk, A., Petty, K., Zhao, X., Piper, R., Carvalho, J. G., Hammond, M. D., Sawant, S. G. ve Bussiere, J. L. (2015c). PDADMAC flocculation of Chinese hamster ovary cells: enabling a centrifuge-less harvest process for monoclonal antibodies. mAbs, 7(2), 413-428. https://doi.org/10.1080/19420862.2015.1007824
  • Cobbledick, J., Nguyen, A. K. ve Latulippe, D. R. (2014). Demonstration of FBRM as process analytical technology tool for dewatering processes via CST correlation. Water Research, 58, 132-140. https://doi.org/10.1016/j.watres.2014.03.068
  • Li, Z. J., Pizzelli, K., Romero, J., Chrostowski, J., Evangelist, G., Hamzik, J., Soice, N. ve Cheng, K. W. E. (2013a). Clarification of recombinant proteins from high cell density mammalian cell culture systems using new improved depth filters. Biotechnology and Bioengineering, 110(7), 1964-1972. https://doi.org/10.1002/bit.24848
  • Senaputra, A., Jones, F., Fawell, P. D. ve Smith, P. (2014). Focused beam reflectance measurement for monitoring the extent and efficiency of flocculation in mineral systems. Aiche Journal, 60(1), 251-265. https://doi.org/10.1002/aic.14256
  • Govoni, S. ve Keiser, B. (2001b). Monitoring Flocculation of Newsprint in the Laboratory and on a Paper Machine. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/289334218_Monitoring_Flocculation_of_Newsprint_in_the_Laboratory_and_on_a_Paper_Machine
  • Blanco, A., Fuente, E., Alonso, A. ve Negro, C. (2010). Optimal use of flocculants on the manufacture of fibre cement materials by the Hatschek process. Construction and Building Materials, 24(2), 158-164. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.06.017
  • Uncles, R., Bale, A., Stephens, J., Frickers, P. ve Harris, C. (2010). Observations of Floc Sizes in a Muddy Estuary. Estuarine Coastal and Shelf Science, 87(2), 186-196. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2009.12.018
  • Owen, A., Fawell, P. D. ve Swift, J. (2007). The preparation and ageing of acrylamide/acrylate copolymer flocculant solutions. International Journal of Mineral Processing, 84(1-4), 3-14. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2007.05.003

SSS

Topaklaştırma Hakkında Sık Sorulan Sorular

Topaklaştırmanın tanımı nedir?

Topaklaştırma, bir sıvıdaki küçük partiküllerin bir araya gelerek topak adı verilen daha büyük, kümelenmiş kütleler oluşturduğu bir prosestir. Bu olay, doğal olarak ya da topaklaştırıcı adı verilen belirli kimyasalların eklenmesiyle ortaya çıkabilir. Doğal topaklaşmada, sıvı içindeki küçük partiküller yer çekimi, Brown hareketi veya elektrostatik kuvvetler gibi çeşitli faktörler nedeniyle bir araya gelebilir. Bu partiküller çarpışıp birbirine yapıştıkça daha büyük kütleler oluşturmaya başlar ve sonunda sıvı içinde çökelebilirler.

Topaklaşma, topaklaştırıcıların eklenmesiyle de tetiklenebilir. Bunlar, topak oluşumunu destekleyen maddelerdir. Bu kimyasallar, partiküllerin yüzeyindeki elektrik yüklerini nötralize edip birbirlerini çekmelerine ve daha büyük kümeler oluşturmalarına neden olur. Topaklaştırıcılar; atık su arıtma ve madencilik sektörleri ile katıların sıvılardan ayrılmasını gerektiren diğer sektörlerde yaygın olarak kullanılır. Oluşan topaklar çökeltme, filtreleme veya santrifüjleme gibi çeşitli metotlarla sıvıdan ayrılabilir. Elde edilen sıvı, genellikle topaklaştırma öncesine kıyasla çok daha berraktır ve bu sıvının kullanımı daha kolaydır.

Su arıtmada topaklaştırma nedir?

Pıhtılaştırma-topaklaştırma prosesi, atık su arıtımında bulanıklığı ve bakterileri gidermek için yaygın olarak kullanılır. Topaklaştırma, askıdaki partiküllerin birbirine tutunmasını ve "topak" olarak bilinen büyük, kümelenmiş partikülleri oluşturmasını destekler. Kolaylıkla yüzeye çıkan veya dibe çökelen bu topaklar, sıvıdan ayrılmalarını hızlandıran etkili ve uygun maliyetli bir metot sağlar.

Pıhtılaştırma ve topaklaştırma arasındaki fark nedir?

Pıhtılaştırma ve topaklaştırma, askıdaki partikülleri stabil tutan kuvvetlerin üstesinden gelmek için birbiri ardına uygulanan iki farklı prosestir. Partiküllerin yükleri pıhtılaştırma yoluyla nötralize edilir, ancak birbirine tutunmalarını ve büyümelerini mümkün kılarak sıvıdan uzaklaştırılmalarını kolaylaştıran topaklaştırmadır. Pıhtılaştırma ve topaklaştırma hakkında daha fazla bilgi edinin.

Topaklaşmış süspansiyon nedir?

Topaklaşmış süspansiyon, içerdiği partiküllerin bir araya gelerek topak adı verilen daha büyük kümeleri veya topaklanmaları oluşturduğu, sıvı içindeki bir katı partikül karışımını veya dağılımını ifade eder. Bu topaklar, sıvı içinde homojen bir şekilde dağılmak yerine Van der Waals kuvvetleri veya partiküller arasındaki köprüler gibi zayıf fiziksel kuvvetlerle bir arada tutulur. Süspansiyonda topakların oluşması, katı partiküllerin çökelmesine veya sıvıdan ayrılmasına yol açarak bunların sıvı fazdan uzaklaştırılmasını veya filtrelenmesini kolaylaştırır. Topaklaştırma, askıda katı maddelerin sıvılardan ayrılmasını ve arıtılmasını kolaylaştırmak amacıyla atık su arıtma, madencilik ve kimyasal işleme de dâhil olmak üzere çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılır.