Utilisation d'un broyeur à boulets pour accélérer la sublimation pour tester les interactions gazeuses

Rapport du 17 avril 2023

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par Bob Yirka, Phys.org

Une équipe de chimistes affiliés à plusieurs institutions en Allemagne a découvert que l'utilisation d'un broyeur à boulets peut accélérer la sublimation nécessaire pour tester les interactions gazeuses. Dans leur étude, publiée dans la revue Chem, le groupe a testé l'utilisation d'un broyeur à boulets pour voir son impact sur la sublimation.

Un broyeur à boulets est un appareil doté d'une chambre sphérique dans laquelle sont placées de lourdes billes en acier ou en d'autres matériaux. La chambre est reliée à d'autres parties qui font tourner la chambre. Lorsque d'autres matériaux sont placés dans la chambre avec les billes et que la chambre est tournée, les billes sont tirées vers le haut des parois de la chambre jusqu'à ce que la gravité prenne le dessus, moment auquel elles tombent, écrasant l'autre matériau.

De cette façon, alors que la chambre continue de tourner, le matériau secondaire peut être broyé pour produire une poudre. Dans ce nouvel effort, l'équipe a cherché à utiliser le broyeur à boulets d'une nouvelle manière - pour accélérer la sublimation, dans laquelle un matériau passe d'un solide à un gaz sans d'abord devenir liquide. Il y a des occasions où les chimistes souhaitent sublimer un matériau en un gaz, puis combiner ce gaz avec un autre gaz pour former un nouveau matériau ou provoquer une réaction. Malheureusement, le processus de sublimation est généralement assez lent, alors l'équipe a voulu tester l'idée d'utiliser un broyeur à boulets.

Dans leur travail, les chercheurs ont ajouté de nouveaux composants à la chambre sphérique, des entrées et des sorties pour le gaz. Dans leur travail, cela signifiait l'argon et l'azote. Cela a permis d'injecter un flux constant de nouveau gaz dans la chambre alors que le gaz était sublimé à partir des matériaux d'essai pendant que la chambre tournait. Le mélange de gaz pourrait ensuite être évacué en continu de la soupape de sortie vers une chambre secondaire où il pourrait être testé à l'aide de la spectroscopie RMN.

Les tests de plusieurs matériaux ont montré que le processus fonctionnait comme espéré - l'utilisation du broyeur à boulets augmentait le taux de sublimation pour tous ceux testés, bien qu'à des degrés différents, permettant à un flux constant de gaz mélangé de sortir de la chambre, prêt à être utilisé dans un désiré application.

Plus d'information: Francesco Puccetti et al, RMN dans le suivi operando des sublimations mécanochimiquement accélérées, Chem (2023). DOI : 10.1016/j.chempr.2023.02.022

Informations sur la revue :Chimie

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