Settore: specialita chimiche

I prodotti dell’industria chimica possono essere classificati dal punto di vista commerciale principalmente in tre differenti categorie:

1. Commodity chemicals o prodotti chimici di base. Singole sostanze chimiche comuni prodotte in quantitativi elevati, generalmente con un costo relativamente basso, come ad esempio l’ammoniaca e l’ossido di etilene. La qualità della loro produzione ha poca variabilità, essendo sviluppati in una forma molto standardizzata con esatte corrispondenze compositive, ovvero possono essere considerate equivalenti anche se prodotte da differenti fornitori.

2.Fine chemicals o prodotti di chimica fine. Singole sostanze caratterizzate dalla loro struttura chimica prodotte in piccoli quantitativi e generalmente con un costo elevato. Tali sostanze possono prendere parte alla formulazione delle specialità chimiche, come per esempio i principi attivi farmaceutici (API) che sono utilizzati per la formulazione di farmaci.

3. Specialties chemicals o specialità chimiche. Miscele di differenti sostanze chimiche, frutto della ricerca e sviluppo svolti all’interno di una specifica azienda, con lo scopo di utilizzarle in un determinato campo di applicazione, in base alle loro prestazioni o funzioni. Rispetto ai prodotti di base hanno un costo maggiore e sono caratterizzate da unicità dovute al diverso sviluppo della formulazione che li rende quindi non equivalenti da un fornitore all’altro.

Tra le specialità chimiche si annoverano farmaci, prodotti per l’agricoltura come fertilizzanti e pesticidi, adesivi, prodotti per l’edilizia, elastomeri, additivi cosmetici, aromi, additivi alimentari, fragranze, lubrificanti, vernici, polimeri, tensioattivi, catalizzatori, rivestimenti etc.

Alfatest propone una vasta gamma di soluzioni per supportare sia la ricerca e sviluppo sia il controllo qualità di specialità chimiche, partendo dalla formulazione fino alla caratterizzazione chimico-fisica.

I reattori Syrris sono la soluzione ideale per sviluppare sintesi chimiche sia in batch  che in flusso. Il principale vantaggio è quello di poter avere sistemi modulari e flessibili, in grado quindi di rispondere a diverse esigenze, e automatizzati, che permettono un miglioramento nella riproducibilità, nella scalabilità e nell’efficienza, sia in termini di resa della reazione sia di costi di produzione.

Se vuoi saperne di più leggi gli approfondimenti:

Going beyond the round-bottom flask: how to automate your chemistry

Why perform your chemistry in continuous flow? 

Una soluzione per lo sviluppo dei protocolli che riguardano la produzione di liposomi e di nanoparticelle lipidiche è invece offerta dalla tecnologia microfluidica del sistema Sunshine. 

Una rapida ed efficiente caratterizzazione della struttura chimica può essere ottenuta con lo spettrometro NMR benchtop, come il modello X-Pulse di Oxford Instruments. Nella versione da banco, la spettroscopia NMR diventa una tecnica accessibile, sia in termini di facilità d’uso dello strumento e della sua interfaccia, sia per quanto riguarda gli spazi necessari e i costi di manutenzione, solitamente con un impatto elevato.

Se vuoi saperne di più leggi l’approfondimento, Whitepaper From R&D to QC, making NMR accessible for everyone.  

La caratterizzazione dei componenti volatili di una miscela può essere effettuata tramite analisi sensoriale con lo strumento Heracles NEO di Alpha MOS, strumento ideale quando è necessario investigare il profilo aromatico di un prodotto per benchmarking o riformulazione di un prodotto. 

Oltre agli aspetti legati alla formulazione e alla caratterizzazione del profilo chimico, è fondamentale la valutazione delle proprietà fisiche e strutturali.

Per caratterizzare la granulometria, una tecnica essenziale è la diffrazione laser, che permette di determinare la distribuzione della dimensione delle particelle, sia su prodotti in polvere che di dispersioni, anche nel range nanometrico nel caso di dispersioni colloidali. Il dato granulometrico può essere correlato alle caratteristiche morfologiche delle singole particelle che compongono la miscela utilizzando un analizzatore di immagine statico come il Morphologi.

La stabilità di una formulazione e la qualità del prodotto può essere migliorata utilizzando la tecnologia unica dei processori Microfluidizer, proposti in scala da laboratorio, pilota o produzione, che permettono di ridurre in maniera omogenea la dimensione delle particelle e rompere agglomerati anche estremamente robusti.

Per comprendere il comportamento viscoelastico di una formulazione, utile per valutarne aspetti come la stabilità e la processabilità, è fondamentale investigare le proprietà reologiche del materiale. Grazie alla versatilità delle diverse configurazioni disponibili per la gamma di reometri HAAKE Thermo Scientific, è possibile fornire una perfetta soluzione in svariati ambiti, come alimentare, polimeri, rivestimenti, vernici, etc.

Oltre alla reologia rotazionale, solitamente rivolta alla caratterizzazione di miscele liquide o semisolide, Alfatest propone un reometro dedicato alle polveri, che permette di confrontare formulazioni nominalmente equivalenti ma che hanno un comportamento diverso in termini di flusso e scorrevolezza, misurando proprietà bulk, quali comprimibilità, permeabilità e densità bulk, e proprietà di shear.

Tecniche di analisi termica, come la calorimetria differenziale a scansione (DSC) o l’analisi termogravimetrica (TGA) possono essere utilizzate per valutare proprietà fisiche come fusione, transizione vetrosa, cristallizzazione o variazioni di massa dovute a fenomeni di evaporazione, disidratazione, decomposizione e reazioni di ossidazione.

Strumenti come i tensiometri ottici e a forza sono utilizzati per la valutazione delle proprietà fisiche superficiali, tra cui tensione superficiale e interfacciale. In ambiti come quello dei tensioattivi è possibile determinare la concentrazione critica micellare, al fine di ottenere un prodotto con il miglior rapporto qualità/prezzo. È inoltre possibile ottenere informazioni sul comportamento di una formulazione liquida che viene posta a contatto con una superficie solida, e valutarne aspetti come adesività e bagnabilità.

Se vuoi saperne di più leggi gli approfondimenti:

Overview AT OV Critical micelle concentration 

Whitepaper AT WP Adhesion 

L’aspetto superficiale può essere apprezzato visivamente con accuratezza tramite immagini ad alta risoluzione con il microscopio elettronico a scansione, anche in combinazione con analisi elementale (EDS).

Da considerare infine l’aspetto che riguarda la manipolazione delle specialità chimiche, ovvero l’utilizzo di una glovebox o di un isolatore nel caso in cui sia necessario rispettivamente mantenere il prodotto in un’atmosfera inerte e controllata o proteggere l’operatore. Le soluzioni proposte da Jacomex sono ideali, in qualunque ambito, in quanto completamente personalizzabili.