Laboratoria Syntez w Warunkach Specjalnych

Blok laboratoriów przeznaczonych do pracy w warunkach specjalnych umożliwiających syntezę związków w warunkach wysokociśnieniowych i wysokotemperaturowych, a także w atmosferze gazu obojętnego. Wyposażenie laboratoriów jest unikatowe w skali kraju i pozwala prowadzić procesy optymalizacyjne na różną skalę. Reaktory fluidalny oraz wykorzystujący nadkrytyczne lub sprężone rozpuszczalniki pozwalają prowadzić badania wpisujące się w najnowocześniejsze trendy współczesnej nauki poszukującej efektywnych oraz przyjaznych środowisku technologii.

Komora rękawicowa AMB-200 MOD (1800/1200) NAC, M.BraunIntergas – System

Czterostanowiskowy system do pracy w atmosferze gazu obojętnego umożliwiający prowadzenie procesów oraz pracę z materiałami i odczynnikami wrażliwymi na wilgoć i tlen. Układ posiada system oczyszczania gazu oraz miernik tlenu i wilgoci. Stanowi jedno z najbardziej zaawansowanych technologicznie urządzeń tego typu dostępnych na rynku. Komora rękawicowa może być wykorzystana przez chemików zajmujących się m.in. syntezą organiczną, metaloorganiczną, nowoczesnych materiałów i kompozytów czy elektrochemią.

Reaktor fluidalny

Umożliwiający prowadzenie syntez z użyciem katalizatorow heterogenicznych w złożu fluidalnym. Reaktor pozwala na pracę z 4 gazami (Azot, CO, H₂, Powietrze), z ktorych jeden pełni rolę gazu nośnego a pozostałe mogą być reagentami. Proces jest w pełni kontrolowany i może odbywać się dla temperatur do 300 °C oraz 30 atmosfer. System reakcyjny jest sprzężony z chromatografem gazowym umożliwiającym sekwencyjne analizowanie produktow reakcji.

Zestaw reaktorów wysokociśnieniowych i wysokotemperaturowych 

Zestaw składa się z autoklawów o objętości 1000 ml wykonanych ze stopu HC Alloy C-276, mogących pracować pod ciśnieniem do 345 bar i do temperatury 500 °C. Reaktory sterowane automatycznie wyposażone są w mieszadło mechaniczne oraz płaszcz grzejny i chłodzący. Reaktory ciśnieniowe o różnej objętości (25, 50 ml) z możliwością dozowania reagentow gazowych i pracujące pod ciśnieniem 200 bar znajdują się rownież w wyposażeniu laboratorium. Infrastruktura pozwala na prowadzenie procesów z reagentami gazowymi, pod wysokim ciśnieniem, jak również na prowadzenie procesow hydrotermalnych, z wydzieleniem znacznej ilości ciepła.

Układ reakcyjny do prowadzenia procesów w nadkrytycznym i sprężonym CO₂ 

W pełni skomputeryzowany reaktor o pojemności 100 ml, pracujący w temperaturze do 350 °C i 350 bar, wyposażony w automatyczny, regulowany sprężonym powietrzem, zawór ciśnienia wstecznego, umożliwiający prowadzenie procesów przepływowych (continuous flow) oraz okresowych. Dzięki oknom szafirowym wbudowanym w reaktor możliwa jest wizualna kontrola procesu, a także badanie fizykochemii procesu: rozpuszczalności reagentów w CO₂ oraz dobór parametrów procesu. Układ wyposażony jest w pompę dozującą dwutlenek węgla oraz wysokociśnieniową pompę doprowadzającą reagenty i rozpuszczalniki pod ciśnieniem. Reaktor pozwala także na prowadzenie procesów ekstrakcyjnych, wykorzystując nietypowe właściwości nadkrytycznego dwutlenku węgla pośrednie do tych jakie posiadają ciecz (gęstość i pojemność cieplna) oraz gaz (bardzo dobra mieszalność, niskie napięcie powierzchniowe, doskonała wymiana masy). Układ reakcyjny do pracy z nadkrytycznym CO₂ można wykorzystywać w katalizie, syntezie oraz w procesach separacji i tworzenia nowych przepływowych technologii.

Hale i aparatura technologiczna pozwalające na prowadzenie syntezy chemicznej i procesów przetwórstwa polimerów w skali semi-technicznej i symulowanie procesów przemysłowych.

Laboratorium optymalizacji procesów oraz powiększania skali oferuje pełny dostęp do najbardziej zaawansowanego i precyzyjnego sprzętu umożliwiającego szczegółowy monitoring procesów chemicznych na drodze pomiarów entalpii, profili cieplnych, konwersji w czasie rzeczywistym procesu i ich optymalizację. Dzięki w pełni zautomatyzowanym reaktorom Metler Toledo EasyMax i OptiMax (od 25 ml do 1 l) możliwa jest w pełni kontrolowana synteza, o wysokim stopniu powtarzalności. Dodatkowo reaktor może być wyposażony w układ do przepływowej kalorymetrii (HFCal) i sondę FT-IR in situ (ReactIR 15). Pozwalają one na określenie efektów energetycznych reakcji; reakcyjny kalorymetr zbiera dane dla procesów powiększenia skali, a analiza IR umożliwia pomiar kinetyki reakcji.

RC1e kalorymetr reakcyjny 

Dostarcza informacji dotyczących konwersji, wymiany ciepła, czy profili ciepła w warunkach procesowych wykorzystując przepływ ciepła lub kalorymetrię w czasie rzeczywistym. Dane te wraz z iCSafety pozwalają przetworzyć informacje, zgodnie z zasadami bezpiecznego prowadzenia przemian chemicznych dla procesów w większej skali (do 15 l). Dane optymalizacyjne (dotyczące powiększenia skali) uzyskane w tym reaktorze mogą być w prosty sposób zweryfikowane przy wykorzystaniu systemu reaktorów Normag znajdujących się w hali technologicznej.

Spektrometr FT-IR (NicoletiS 50)

Spektrometr FT-IR z wbudowanymi modułami ATR, DRIFT i detektorem DLaTGS pozwala na pomiar widm próbek stałych i ciekłych w zakresie 12 000 – 350 cm^-1 z dokładnością do 0,09 cm^-1. Urządzenie jest skomputeryzowane i zawiera bibliotekę ponad 10000 widm. Laboratorium FT-IR posiada także spektrometr FT-IR do prowadzenia pomiarów in situ (Metler Toledo ReactIR 15) w zakresie 4000 – 650 cm^-1 wyposażony w sondę z włókna DiComp ATR i detektor MCT. Laboratorium pozwala monitorować widma związków i materiałów w szerokim zakresie światła w niskiej i dalekiej podczerwieni.

Spektrometr UV-Vis (Nicolet Evolution 220 PC) 

Pozwala na rejestrację widm w zakresie 190 – 1100 nm. Jest to kompaktowe dwuwiązkowe urządzenie posiadające system zmiennej geometrii wiązki o szerokości szczeliny spektralnej równej 1 nm. Spektrometr umożliwia prowadzenie pomiarów w czterech podstawowych modułach: analiza spektralna, analiza przy stałej długości fali, analiza ilościowa i kinetyczna. Urządzenie obsługiwane jest przez zaawansowane oprogramowanie INSIGHT.

OBSZARY ZASTOSOWAŃ

Laboratoria R&D firm zajmujących się chemią metaloorganiczną, organiczną i nieorganiczną. Przedsiębiorstwa zainteresowane rozwijaniem technologii otrzymywania wysokospecjalistycznych produktów chemicznych, do których zalicza się: katalizatory i pomocniki do syntezy asymetrycznej, materiały specjalne oraz produkty o aktywności biologicznej (substancje aktywne do otrzymywania leków i farmakosmetyków). Opracowywanie nowych technologii syntezy na drodze katalitycznych procesów, optymalizacja warunków procesu, powiększanie skali stanowi również domenę tego laboratorium. Przetwórstwo polimerów, synteza kompozytów i materiałów hybrydowych, inżynieria chemiczna, przemysł spożywczy, przedsiębiorstwa zainteresowane opracowaniem technologii fine (bio)chemicals i agrochemikaliów na skalę wielkolaboratoryjną.