Rozpuszczalniki organiczne
Rozpuszczalniki organiczne to związki chemiczne na bazie węgla, które mogą rozpuszczać inne substancje fizycznie lub chemicznie. Należą one do najważniejszych materiałów pomocniczych w przemyśle technologicznym. Ich znaczenie sięga od ekstrakcji i rozkładu substancji czynnych po syntezę chemiczną. W wielu procesach umożliwiają one dostęp do cennych składników lub sterują reakcjami. W przemyśle farmaceutycznym, chemii precyzyjnej, technologii spożywczej i przemyśle kosmetycznym rozpuszczalniki organiczne są zatem niezbędne.
Jednym z głównych obszarów zastosowania jest ekstrakcja. Rozpuszczalniki organiczne umożliwiają selektywne rozpuszczanie określonych składników ze złożonych mieszanin substancji. Dzięki celowemu doborowi polarności można efektywnie pozyskiwać substancje czynne, aromaty lub oleje. Rozpuszczalniki odgrywają również decydującą rolę w chemicznym rozkładzie substancji. Sprawiają, że trudno dostępne substancje stają się zdolne do reakcji lub transportu. W syntezie chemicznej służą jako medium reakcyjne, nośnik ciepła i faza transportowa dla substratów i produktów. Wpływają one na szybkość reakcji, selektywność i jakość produktów.
Rozpuszczalniki mają szczególne znaczenie technologiczne w przypadku dodawania cieczy do substancji stałych. W tym przypadku substancja stała jest najpierw rozpuszczana w rozpuszczalniku. Następnie roztwór ten jest równomiernie rozpylany na inną substancję stałą, często w mieszalniku. Po odparowaniu rozpuszczalnika rozpuszczona substancja pozostaje równomiernie rozłożona na powierzchni cząstek. W ten sposób można osiągnąć bardzo wysoką jakość mieszanki. Rozkład może być niemal jednorodny, aż do zakresu nanometrów. Proces ten stosuje się w celu domieszkowania substancji czynnych, równomiernego dodawania dodatków lub zmiany właściwości funkcjonalnych produktów.
Ta sama zasada pozwala również na realizację procesów powlekania i pokrywania. W tym celu polimery, woski lub substancje funkcjonalne są rozpuszczane i nakładane na substancje stałe. Po odparowaniu rozpuszczalnika wokół cząstek powstaje równomierna powłoka. Pozwala to chronić produkty, kontrolować profile uwalniania lub poprawiać właściwości płynięcia. Rozpuszczalniki umożliwiają zatem nie tylko mieszanie, ale także ukierunkowaną funkcjonalizację proszków i granulatów.
Rozpuszczalniki nieorganiczne
Rozpuszczalniki nie są wyłącznie organiczne. Woda również jest rozpuszczalnikiem i zalicza się do rozpuszczalników nieorganicznych. Znanym przykładem jest roztwór dwutlenku węgla w wodzie, który występuje np. w napojach lub w technicznych procesach absorpcji gazów. Oprócz wody do rozpuszczalników nieorganicznych zalicza się również ciekły amoniak lub kwasy mineralne. Stosuje się je przede wszystkim w reakcjach wodnych, elektrochemii lub przy płukaniu gazów.
Istnieją również inne klasy rozpuszczalników. Należą do nich ciecze jonowe, płyny nadkrytyczne, takie jak nadkrytyczny dwutlenek węgla, oraz tak zwane głębokie eutektyczne rozpuszczalniki. Są one stosowane przede wszystkim wtedy, gdy wymagana jest wysoka selektywność, niewielka ilość pozostałości lub lepsza zgodność z wymogami ochrony środowiska. Zyskują one coraz większe znaczenie w badaniach naukowych i specjalistycznych zastosowaniach przemysłowych.
Po prawie każdym procesie opartym na rozpuszczalnikach pojawia się kwestia usuwania i odzyskiwania rozpuszczalników. Szczególnie w przypadku powlekanych lub ekstrahowanych ciał stałych decydujące znaczenie ma całkowite i jednocześnie delikatne suszenie. Pozostałości są niepożądane. Jednocześnie nie można uszkodzić wrażliwych cząstek.
W tym przypadku stosuje się suszarki kontaktowe próżniowe, takie jak suszarki firmy amixon®. Urządzenia te są w stanie usunąć prawie wszystkie rodzaje rozpuszczalników z dyspersyjnych substancji stałych. Suszenie odbywa się w sposób szczególnie delikatny. Wynika to z jednej strony z łagodnego procesu mieszania. Z drugiej strony, wyjątkowo duże powierzchnie wymiany ciepła zapewniają efektywne dostarczanie energii w niskich temperaturach.
amixon® chętnie prezentuje te procesy w swoim centrum technicznym. Na tej stronie internetowej znajduje się interesujący wpis na blogu: „amixon® pomaga w wymiarowaniu dużych próżniowych instalacji mieszalniczo-suszących”.
Kolejnym ważnym aspektem jest odporność chemiczna urządzeń. Niektóre rozpuszczalniki mają silne działanie korozyjne. W takich przypadkach suszarki i mieszalniki są dlatego wykonane z materiałów na bazie niklu.