Wie unterscheidet sich ein Gel von einem Sorptionsmittel oder einer Creme und wie wird es in einem Reaktor hergestellt?

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Hier habe ich festgestellt, dass nicht jeder weiß, wie sich Gel und Creme voneinander unterscheiden. Kurz gesagt, ein Gel ist fast ein fester Körper, nur jetzt ist es aus irgendeinem Grund flüssig oder weich, und eine Creme ist eine Emulsion (eine Mischung aus nicht mischbar). Aus Sicht eines Kosmetikkonsumenten liegt der Unterschied in der Textur. Tatsächlich ist dort alles viel interessanter.



Der erste praktische Unterschied besteht darin, dass ein Gel ein Skelett aus etwas Festem und einer Nutzlast ist. Das Netz oder die Matrix des Gels kann aus Aluminiumoxid, Gelatine (ja, es ist hart, bis es ein Gel bildet), Polyvinylalkohol und verschiedenen Polymeren gebildet werden. Dies ist eine hochmolekulare Fraktion, dh Makromoleküle, deren Hohlräume in ihrer Geometrie mit einer Ladung gefüllt sind - eine niedermolekulare Fraktion des Gels. Es wird die dispergierte Phase genannt. Oft sind dies Wasser, einfache Alkohole oder organische Verbindungen (Kohlenwasserstoffe).



Das gleiche Kieselgel, das in Verpackungen mit Elektronik enthalten ist und die Luftfeuchtigkeit reguliert, ist trockenes Gel. Polysorb (kolloidales Siliziumdioxid), das einige von Ihnen wegen Vergiftung getrunken haben, ist ebenfalls ein getrocknetes Gel. Usw.

Das Gel kann auch zu einem Flüssigkristall werden und umgekehrt. Dies ist eine wichtige Eigenschaft der Zellbiomembrandoppelschicht, die im Winterschlaf von Tieren von entscheidender Bedeutung ist.



Lassen Sie uns nun herausfinden, warum und wann Gel anstelle von Creme verwendet wird und was eine Creme ist.



Was ist Sahne?



Sahne ist eine Mischung aus nicht mischbaren Flüssigkeiten. Meistens sprechen wir über Öl und Wasser. Wie Sie wissen, mischen sich Öl, Wasser und Kefir nicht, wenn Sie sie vorsichtig in ein Glas gießen. Wenn Sie es trinken, bildet sich nach einer Weile eine Art Creme in Ihrem Magen, aber dafür haben Sie keine Zeit.



Wenn Sie anfangen, die Butter mit Wasser zu schlagen, können sich zwei Zustände der Emulsion bilden:



  • Direkt: Dies ist der Fall, wenn ein sehr kleiner Tropfen Öl in eine Wasserschicht „eingewickelt“ wird.
  • Das Gegenteil: umgekehrt, wenn ein Wassertropfen in eine Ölschicht "gewickelt" wird.


In beiden Fällen gibt es keine starken molekularen Bindungen zwischen den Phasen, die Haupthaltkraft ist die Oberflächenspannungskraft. Das heißt, es reicht aus, beide Phasen einige Zeit in einem Behälter mechanisch zu verarbeiten, so dass sie sich in kleine Tropfen trennen und aneinander „haften“. Natürlich tun wir dies in Bioreaktoren, in denen Sie alle Umgebungsbedingungen kontrollieren und die Reinheit des Mischens gewährleisten sowie die Bearbeitung so steuern können, dass alles langsam und genau abläuft. Der Prozess der Herstellung einer Creme ist ein langes meditatives Rühren mit einer bestimmten Geschwindigkeit unter bestimmten Bedingungen. Wenn die Phasen richtig vorbereitet wurden, wird eine Creme mit der gewünschten Textur erhalten.



Das heißt, eine gewöhnliche Creme ist in den meisten Fällen ein Öl oder Äther, dem 90% Wasser "für das Volumen" zugesetzt wurden. Was, wie Sie verstehen, bei Kosmetikherstellern sehr beliebt ist, da alle Wirkstoffe in diesem Öl enthalten sind (oder sind) und Wasser dabei hilft, es richtig auf die Haut aufzutragen und eine große Tube anstelle einer kleinen richtig zu verkaufen.



In dieser beliebtesten Form haben wir eine direkte Emulsion, dh Öl in einer Wassermembran. Die inverse Emulsion wird viel komplizierter gemacht und die Kosten des fertigen Produkts sind viel höher. Die inverse Emulsion ist sehr fettig. In der Praxis bedeutet dies, dass inverse Emulsionscremes am häufigsten bei trockenen oder gereizten Hautprodukten vorkommen und nicht auf fettige oder junge Haut aufgetragen werden sollten. Dies sind atrophische Cremes, Alterscremes, Windelprodukte. Die inverse Emulsion bedeckt die Haut sehr gut mit einer Schicht darüber und verhindert den transepidermalen Wasserverlust, schützt zusätzlich. Das heißt, wir schaffen mit solchen Kosmetika eine zusätzliche Schutzschicht, die einige Zeit anhält. Dies trägt viel dazu bei, ein optisch jugendliches Aussehen zu erhalten. Der Nachteil dieser Methode ist, dass die Haut noch Zugang zu Luft und Reinigung benötigt.Daher ist diese Umgebung nur für Situationen geeignet, in denen Probleme mit dem Wasserverlust bereits begonnen haben.



Es gibt eine dritte Art von Emulsion - Pseudoemulsion. Dies ist der Fall, wenn ein Gel auf Wasserbasis genommen wird, das leichte emulgierende Eigenschaften aufweist. Die Ölphase ist bereits darin "eingewickelt". Unter dem Mikroskop befindet sich eine wässrige Phase des Gels und im Inneren befindet sich ein Tropfen Öl. Ein einzelner "Tropfen" eines solchen Gels ist jedoch viel größer als bei direkten und umgekehrten Emulsionen. Die Pseudoemulsion hat die Eigenschaften einer Creme, ist technologisch einfach zuzubereiten und sehr angenehm auf der Haut: nicht klebrig, es gibt kein überschüssiges Fett, während die Haut mit Luft versorgt wird.



Was ist der Unterschied zwischen Creme und Gel?



Die Matrix (Rahmen) des Gels macht es nicht fließfähig, ermöglicht es ihm, seine Form beizubehalten (meistens geht es um die Form des Rotz) und verleiht ihm eine gewisse Plastizität und Elastizität. Wenn Sie das Wort "Gel" durch das Wort "Gelee" ersetzen, werden Sie sich nicht irren, die Bedeutungen sind gleich. Aber wir sind Profis, daher können wir nicht sagen, dass wir "Gelee für intensive Regeneration" oder "SPF-Gelee" in unserer Tube haben.



Das Gel ist in Bezug auf die Produktionskosten recht einfach herzustellen, aber thermodynamisch leicht instabil. Und das ist kritisch, denn für unsere russischen Verhältnisse lege ich immer ein Ablaufdatum von drei Jahren fest: zwei Jahre in der Logistik und im Regal in einer Apotheke gemäß dem Standard und ein weiteres Jahr für Schwärme von Spediteuren. Das Letzte, was ich tun möchte, ist, die Charge zurückzugeben und zu untersuchen, was schief gelaufen ist, wenn ein Idiot die Charge nicht innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs auf der Rückseite eines Lastwagens transportiert. Deshalb bereite ich alle Gele für den Transport nach Fernost vor und verstehe die Besonderheiten der heimischen Logistik.



Gele haben oft die notwendige elektrische Leitfähigkeit (deshalb stellen wir Tonnen von EKG-Gelen her und keine zerstörerischen Elektroden) oder die erforderlichen akustischen Eigenschaften (höchstwahrscheinlich war es unser akustisches Gel, als Sie das letzte Mal Ultraschall hatten). Alles dank dem Rahmen.



Die Arbeit mit Gelen ist die Fähigkeit, die erforderlichen Polymere zu sammeln (und unser gemütliches Labor wurde gerade vom Forschungsinstitut für Polymere in der UdSSR geboren) und die Kontrolle der Reaktion. Wenn Sie dem Gel die Nutzlast (dispergierte Phase) hinzufügen, ist es wichtig zu überprüfen, dass es nach anderthalb Jahren nicht mit der Matrix, der Verpackung und sich selbst reagiert und keine neuen unerwarteten Verbindungen erzeugt. Wer länger auf dem Markt ist, kann in der Regel komplexere Gele herstellen. Sie müssen in der Lage sein. Aber normalerweise ist alles im Gel fest genug gepackt und läuft nirgendwo weg. Was kann man nicht über die Creme sagen. Wenn Sie ein Glas Sahne öffnen, das Sie im nächsten Lebensmittelgeschäft gekauft haben, und es Wasser gibt, sollten Sie wissen, dass es anfing, sich zurückzurühren, dh aus dem Zustand der Tropfen mit Membranen werden zwei nicht mischbare Flüssigkeiten.



Aus diesem Grund ist es bei professionellen Kosmetika oder Arzneimitteln in Form einer Creme sehr wichtig, eine Vielzahl von Formelstabilitätstests durchzuführen. Je mehr Wirkstoffe Sie einbringen (wir sprechen sowohl über die Konzentration als auch über die Menge der Substanzen selbst), desto instabiler ist die Formel im Durchschnitt. Insbesondere in dieser Hinsicht sind organische Substanzen, die aus organischen Quellen gewonnen werden, unangenehm: Beispielsweise enthalten Salze von Hyaluronsäure kadaverischen Ursprungs (aus Kämmen von Hähnen aus Geflügelfarmen) sehr oft Proteine, die in erster Linie potenzielle Allergene sind und das Gel für uns zerstören -zweite. Daher verwenden wir reine Rohstoffe aus europäischen Bioreaktoren, in denen friedliche Bakterien in einem Bottich sitzen und alles genau nach den Vorgaben synthetisieren.Ungefähr die gleichen Probleme mit "Müll" -Verunreinigungen betreffen alle Extrakte von Kamille und anderen Dingen, die von Biokosmetik-Anhängern geliebt werden. Da dies jedoch immer noch in einem Bottich mit einer Tonne Chemikalien und in mehreren Stufen der Reaktion-Verdampfung-Trennung erfolgt, ist die nächste Frage nur, wie viel der Hersteller genau auf den technischen Prozess eingehalten.



Wenn Sie hochwertige Rohstoffe haben (oh, wie viel Schmerz gibt es in Russland!), Dann enden die Probleme nicht dort: Die Laborentwicklungsabteilung sammelt Hunderte von Formeln, die dann mehrere Monate in Öfen getestet werden und erst dann in die Beta gehen. Und dann holen sie Herausforderungstests ein.



Und dennoch hängt viel von der Genauigkeit des Emulsionsmischprozesses und seiner stabilen Einhaltung bis zu Hundertstel Grad ab.



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Wie man eine direkte Emulsion herstellt



In jedem Unternehmen wird das technische Verfahren für die Emulsion separat festgelegt, und jedes Mal handelt es sich um eine Reihe von Krücken, magischen Konstanten und fast schamanischen Aktionen, die ein Geschäftsgeheimnis darstellen. Der ungefähre technische Prozess ist bekannt. Unsere Möglichkeiten, verschiedene Dinge richtig zu mischen, sind für Russland und sogar die Welt äußerst breit, denn immerhin 22 Jahre Wissenschaft. Wir wissen fast alles über magische Konstanten und einige können gut vorhersagen.



Die Erfahrung des Technologen ist ebenfalls wichtig. Wenn Sie in der Homogenisierungsphase eine übermäßige Verarbeitung durchführen, kann die Emulsion einfach auseinanderfallen. Es muss sehr vorsichtig behandelt werden.



Die Ölphase für eine direkte Emulsion wird danach ausgewählt, welche Art von Cremefluidität wir am Ende erhalten möchten und welche Empfindungen sie auf der Haut hinterlassen soll. In unserem Fall wird für verschiedene Produkte die Ölphase aus natürlichen Ölen, synthetischen Estern und Silikonen gewonnen (sie sind für die Wahrnehmung auf der Haut am angenehmsten). Es gibt erweichende Öle, fettig, leicht, es gibt flüchtige Öle mit trockenem Finish und es gibt mit mittlerer Verbreitung. Der Rezeptentwickler kann mit diesen Parametern spielen. Wenn ich für Jugendliche eine ölfreie Textur (für fettige Haut) brauche, nehme ich Äther. Infolgedessen sieht die Emulsion wie ein Öl aus und verhält sich wie ein Öl, ermöglicht Ihnen jedoch gleichzeitig ein trockenes Finish ohne Glanz.



Nach der richtigen Kombination der Zusammensetzung für die Ölphase eine bestimmte Menge Emulgator zugeben. Wir verwenden nur solche, die der Emulsion eine Lamellenstruktur verleihen, die der Struktur der Hautlipide ähnelt. Sie werden als innovativ bezeichnet, aber wir haben sie vor zehn Jahren entwickelt, und die erste Generation sowjetischer Wissenschaftler aus unserem Forschungsinstitut hat an etwas Ähnlichem gearbeitet. Für uns ist es also ein bisschen wie ein Knopfakkordeon. Aber innovative Emulgatoren klingen für Werbung vielleicht cool. Und sie sind leider lieb. Genauer gesagt - teuer. Daher können wir sehr oft Indikatoren erzielen, die in gewöhnlichen Kosmetika absolut unmöglich sind, aber der Preis im Regal ist doppelt so hoch wie bei Analoga. Eigentlich haben sie gerade erst angefangen, dies mit Marketing zu lösen, und zwar hauptsächlich für den Export in andere Länder.



Ein Emulgator ist eine feste, wachsartige Substanz. Es erwärmt sich in der Ölphase auf ca. 80–85 Grad und schmilzt. Parallel dazu bereiten wir die wässrige Phase vor, meist mit 3% Glycerin (dies ist derselbe Alkohol, der in unserem Körper zur Fettsynthese oder für Reaktionen mit Kohlenhydraten zur Bildung der Hauptenergieelemente der Zelle - ATP - verwendet wird). Dann nehmen wir die Phase in der Apparatur und fügen unter Rühren die Fettphase mit dem Emulgator hinzu. Der Homogenisator ist ein Drehmechanismus, der 3.000 U / min dreht. Es zerlegt die Tröpfchen der Ölphase und macht sie so, dass sie von einem Emulgator umgeben ist. Es ist die Verwendung eines Homogenisators, der die Partikelgröße klein macht, und je kleiner die Partikelgröße ist, desto stabiler ist die Emulsion, wobei alle anderen Dinge gleich sind. Und Stabilität beeinflusst die Präsentation: Wenn Wasser oder Fett aus einer Tube anstelle von Sahne kommt und dann die Sahne selbst, ist nur sie seltsam und in Stücken - wissen Sie,Dies ist ein schlechter Homogenisator, oder Sie haben beschlossen, den technischen Prozess einzusparen.



Übrigens passiert auch diese Mayonnaise. Es gab eine wilde Überraschung mit Mayonnaise: Als wir auf einer Geschäftsreise eine für Sandwiches kauften, nahm er nur die Stücke auf. Das erfahrene Auge des Technologen stellte fest, dass es sich um eine direkte Emulsion handelte. Trotz der Tatsache, dass in Mayonnaise etwa 67% der Fettphase vorhanden sein sollten, ist dies an sich schon Unsinn. Sie nahmen Proben dieser Substanz, brachten sie ins Labor und untersuchten sie. Es stellte sich heraus, dass einige Hersteller Direktemulsionen mit sehr interessanten Verpackungen herstellen. Es ist viel billiger als das normale technische Verfahren für Mayonnaise unter Bildung einer inversen Emulsion. Ja, die Textur ist uneben, eine bucklige Oberfläche und Brocken erscheinen.



Die Stabilität der fertigen Emulsion wird nach GOST 1991 bestimmt. Dann wurde es mit dem Auge bestimmt: Sie drehten es unter bestimmten Bedingungen in einer Zentrifuge und schauten, ob es geschichtet war oder nicht. Das heißt, sie gaben Expertenbewertungen zu Skalen auf der Ebene: "wie Normen", "etwas stimmt nicht" und "überhaupt nicht richtig". Da der Prozess etwas seltsam ist und eine teure Zentrifuge erfordert, kümmern sich nicht alle Cremehersteller darum. Natürlich haben wir es in unserem Labor, aber wir sind nicht auf einen solchen Test beschränkt.



Merkmale der Produktion



Viele im Labor erstellte Dinge sind dann in der Produktion schwer zu replizieren. Cremegeräte sind nicht Standard und das Ergebnis ihrer Arbeit hängt oft von der Qualifikation der Mitarbeiter ab. Da sie alle von Menschen ohne die Erfahrung unseres Forschungsinstituts hergestellt werden, gibt es auf dem Markt einfach nichts von hoher Qualität. Während des Betriebs stellen wir häufig schwerwiegende Mängel fest, die es uns nicht ermöglichen, kommerzielle Serienchargen herzustellen. Es ist notwendig, Ihre eigene Ausrüstung auf eigene Kosten zu eliminieren und wieder aufzubauen. Der Technikpark für die Herstellung von Cremegels und allem anderen im Allgemeinen ist eine sehr wertvolle Ressource. In unserer Produktion zum Beispiel ist die Arbeit vergangener Generationen von Technologen sehr deutlich sichtbar. Die Ergebnisse der Arbeit bleiben bei uns.



Jüngste Beispiele umfassen einen entfernten Homogenisator in Form einer separaten Einheit. Das heißt, der Homogenisator befand sich außerhalb der Vorrichtung (normalerweise ist er in den Kegel des Reaktors eingebaut), und die Leitung zum Motor hatte einen unvorstellbaren Durchmesser. Normalerweise beträgt der Durchmesser 50 mm und etwa 150 mm. Die Länge der Route ist so, dass die Homogenisierung des heißen Prozesses gut verlief, aber die Phase hatte Zeit, sich während des Transports zum Reaktorkegel abzukühlen.



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Das Schmelzen begann und dann wissen Sie, wie der RBMK-Kern explodiert



Tatsächlich haben wir einen Bioreaktor und alles ist einfacher. Es begann eine Kristallisation der Rohstoffe, die ich zu einem anderen Zeitpunkt erwartete. Dies in der Kernphysik "zu einem anderen Zeitpunkt erwartet" ist fast so beängstigend wie "oops". Wir haben es nur eine stillgelegte Charge. Infolgedessen haben unsere Mitarbeiter zusammen mit den Ingenieuren einen abgesägten Schnitt von dieser Strecke gemacht und diese isoliert. Als wir dieses Ding kauften, stellte sich heraus, dass niemand über einen solchen Effekt nachdachte. Wie sie bei den Zieltemperaturen daran arbeiten wollten, ist unklar.



In jüngerer Zeit haben wir ein Gerät gekauft, mit der Einstellung begonnen und festgestellt, dass es im Allgemeinen nicht für hochviskose Cremes geeignet ist. Ich musste an diejenigen verkaufen, die gewöhnliche Kosmetik für "Auchan" herstellen, es gibt andere Medien. Dann haben wir ein neues Gerät gekauft, das jedoch eine höhere Arbeitslast hat, und der Anlaufstrom ist so hoch, dass dies für unser Kraftwerk nicht akzeptabel ist. Ich musste den alten Apparat weniger manövrieren, einen neuen in den Produktionsplan aufnehmen, wenn viele andere Einheiten ausgeschaltet waren, und im Allgemeinen mit Strom jonglieren. Es dauerte mehrere Monate, um einen neuen Input aus der Stadt zu bringen und den Testbetrieb aufzunehmen. Aber wir wachsen.



Die Reaktoren selbst sind üblicherweise ein Behälter aus einer dicken Schicht aus rostfreiem Stahl mit einem ausreichenden Chromgehalt, der mit Heizelementen ausgekleidet ist. Um ihn herum befindet sich ein "Hemd", eine schalenartige Wärmeschicht, in die Sie kaltes Wasser gießen können, um den Reaktor abzukühlen, oder dort heißen Dampf ablassen können. Das Gerät ist mit einem langsamen Rahmenrührer ausgestattet, der eine gleichmäßige Erwärmung gewährleistet (dies ist die Hauptfunktion). Der Homogenisator (der schnell und schnell stört) ist normalerweise entweder ein Tauchrotor-Stator oder eine Fernbedienung in Form eines Motors, der außerhalb der Vorrichtung ein separates Modul mit einer Leitung ist. Heiße Emulsion muss durch die Rohrleitung getrieben werden, daher ist es oft bequemer, wenn sich der Homogenisator bereits im Inneren befindet. Der Boden der Vorrichtung ist konisch, so dass die unter dem Einfluss der Schwerkraft stehende Flüssigkeit ohne zusätzlichen Aufwand frei fließen kann.Die Entladung durch den konischen Boden kann durch Schwerkraft oder durch eine Pumpe erfolgen, üblicherweise in einem antiseptischen Beutel, der in einem Fass angeordnet ist. Fässer sind Zwischenbehälter, dann sind die Röhrchen bereits auf der Verpackungslinie verpackt. Durchschnittlicher Verlust an den Wänden, Leitungen im Pumpenschlauch von 3% bis 5% der Crememasse. Wenn es sich um kleine Mengen professioneller Kosmetik handelt, werden die Geräte klein verwendet. Und dann die Geometrie: Je größer das Volumen, desto besser das Verhältnis zur Wandfläche hinsichtlich möglicher Verluste. Bei kleinen Geräten betragen die Verluste bis zu 10%, und es kann nichts dagegen unternommen werden.Wenn es sich um kleine Mengen professioneller Kosmetik handelt, werden die Geräte klein verwendet. Und dann die Geometrie: Je größer das Volumen, desto besser das Verhältnis zur Wandfläche hinsichtlich möglicher Verluste. Bei kleinen Geräten betragen die Verluste bis zu 10%, und es kann nichts dagegen unternommen werden.Wenn es sich um kleine Mengen professioneller Kosmetik handelt, werden die Geräte klein verwendet. Und dann die Geometrie: Je größer das Volumen, desto besser das Verhältnis zur Wandfläche hinsichtlich möglicher Verluste. Bei kleinen Geräten betragen die Verluste bis zu 10%, und es kann nichts dagegen unternommen werden.



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Außerdem verfügen die Geräte häufig über Luken, die nicht nur zum Laden, sondern auch zum Beobachten dienen. Manchmal passiert es, Sie beobachten, wie das Gel gebildet wird. Wenn Sie es lieben, zu Hause in die Waschmaschine zu schauen, werden Sie es lieben. Die ersten beiden Male sind ein unvergesslicher Anblick.



Alle Rohstoffe werden importiert. Es gibt nur russisches Wasser, und das liegt daran, dass wir es selbst sehr gut vorbereiten. Eine Reihe von Proteinen wird auch aus Russland geliefert, weil wir einen verrückten Linkshänder haben, der es liebt, ungewöhnliche Dinge in seiner Produktion zu synthetisieren.



So machen wir Cremes. Es war sehr schwierig, zum Beispiel in eine Feuchtigkeitscreme zu "packen"Für das Gesicht sofort UV-Schutz (dies sind nicht wie üblich Metallpartikel, die einen weißen Bildschirm erzeugen, sondern chemische Mittel, die das Eindringen von Strahlen vom Typ A und B verhindern), Öle für die Basis, ein innovativer Emulgator aus Olivenöl, Hyaluronsäuresalze aus demselben Bottich (Sie halten Wasser zurück, um es tief transdermal zu transportieren), Dexpanthenol, ein Antioxidans (Vitamin E) und mehr, einschließlich einer minimalen Menge an Konservierungsmittel. Jede Komponente wurde ausgewählt, um die Funktion zu verbessern und gleichzeitig keine gegenseitigen Reaktionen mit dem Rest der Zusammensetzung einzugehen. Im Allgemeinen ist dies unser kleines Meisterwerk der dichten Verpackung von Wirkstoffen, das ziemlich schwer zu verkaufen ist, da wir von den Merkmalen ein wenig mitgerissen wurden. Die nächste Version basierte auf einer der "Schuss" -Funktionen, jedoch für eine andere Aufgabe: Massagecreme SPA-OrangeEs verleiht der Haut eine Ausstrahlung und hinterlässt keinen öligen Glanz. Es eignet sich zur Massage, schützt vor Kälte und Hitze. Bei trockener Haut ist es wichtig für die regelmäßige Pflege. Nun, und ölfreies Sonnenschutzmittel kennen Sie bereits aus dem Beitrag über ultraviolettes Licht im Gesicht einer Person. Viele Entwicklungen werden in Peelings und anderen Produkten verwendet.



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