На чем основан принцип кристаллизации веществ
Кристаллизация: процесс, виды, примеры, разделение
Содержание:
В кристаллизация Это физический процесс, при котором естественным или искусственным образом кристаллическое твердое вещество, то есть с упорядоченной структурой, образуется из жидкой или газообразной среды. Он отличается от осаждения тем, что последний развивается без строгого контроля параметров процесса, а также тем, что он может давать аморфные и гелеобразные твердые вещества.
Целью кристаллизации, как ясно и ясно указывает ее название, является получение кристаллов. Они не только упорядочены, но и являются чистыми твердыми телами. Поэтому при синтезе твердых соединений стремятся получить продукты высокой чистоты, кристаллы, которые являются как можно более чистыми.
На верхнем изображении показана обобщенная и гипотетическая кристаллизация пурпурного растворенного вещества в водном растворе.
Обратите внимание, что красная полоса действует как термометр. При высокой температуре раствор содержит растворенное вещество, которое остается растворимым в этих условиях. Однако по мере постепенного снижения температуры начинают появляться первые фиолетовые кристаллы.
По мере того, как температура продолжает снижаться, кристаллы будут увеличиваться в размерах, образуя крепкие фиолетовые шестиугольники. Изменение цвета раствора указывает на то, что растворенное вещество перешло от растворения к включению в растущие кристаллы. Чем медленнее кристаллизация, тем чище получается кристаллическое твердое вещество.
В ходе этого процесса необходимо учитывать и другие переменные: сколько растворенного вещества растворено в определенном растворителе, при какой температуре раствор должен быть нагрет, как долго должно длиться охлаждение, насколько необходимо прибегать или не прибегать к звуковому перемешиванию, среди прочего. аспекты.
Процесс кристаллизации
Кристаллизация по существу состоит из двух процессов: зародышеобразования и роста кристаллов.
Обе стадии всегда происходят при кристаллизации, но когда первая происходит быстро, вторая вряд ли успеет развиться. Между тем, если зародышеобразование происходит медленно, у кристаллов будет больше времени для роста, и, следовательно, они будут иметь тенденцию к увеличению. Последняя ситуация предполагается на изображении с фиолетовыми шестиугольниками.
Зарождение
Кристаллы изначально считались твердыми телами с упорядоченной структурой. Из раствора, в котором растворенное вещество диспергировано в беспорядке, его частицы должны подойти достаточно близко, чтобы их взаимодействия, будь то ионные или типа Ван-дер-Уоллса, позволили осесть первой группе частиц растворенного вещества: кластеру.
Этот кластер может растворяться и преобразовываться столько раз, сколько необходимо, пока он не станет стабильным и кристаллическим. Затем говорят, что появилось первое ядро. Если зародыш появляется из ниоткуда, то есть из-за самой однородности среды при ее охлаждении, это будет гомогенное зародышеобразование.
С другой стороны, если упомянутое ядро происходит благодаря поверхности, обеспечиваемой другой нерастворимой твердой частицей, или из-за несовершенства контейнера, то мы будем иметь гетерогенное зародышеобразование. Последний является наиболее широко используемым и известным, особенно когда к раствору добавляют крошечный кристалл, ранее полученный, того вида, который мы хотим кристаллизовать.
Кристаллы никогда не могут образоваться из воздуха без предварительного зарождения.
Рост кристаллов
В растворе все еще много растворенного вещества, но концентрация растворенного вещества в этих ядрах выше, чем в их окружении. Ядра действуют как опоры для большего количества частиц растворенного вещества, которые размещаются и «помещаются» между своими растущими структурами. Таким образом, их геометрия сохраняется и постепенно увеличивается.
Типы кристаллизации
То, что было объяснено до сих пор, состоит из кристаллизации путем охлаждения растворителя.
Кристаллизация путем удаления растворителя
Другие типы кристаллизации основаны на удалении растворителя испарением, для чего нет необходимости использовать его такой большой объем; то есть, достаточно просто насытить его растворенным веществом и нагреть до перенасыщения, а затем еще немного, а затем оставить его в покое, чтобы растворенное вещество окончательно кристаллизовалось.
Кристаллизация с добавлением растворителя
Точно так же у нас есть кристаллизация, вызванная добавлением растворителя к смеси, в которой растворенное вещество нерастворимо (антирастворитель). Следовательно, зародышеобразование будет благоприятным, поскольку есть подвижные и жидкие области, где частицы растворенного вещества будут более концентрированными, чем в тех, где они хорошо растворимы.
Кристаллизация ультразвуком
С другой стороны, есть кристаллизация путем обработки ультразвуком, когда ультразвук генерирует и разбивает маленькие пузырьки, которые снова способствуют зародышеобразованию, в то же время помогая более равномерно распределять размеры кристаллов.
И, наконец, кристаллизация из паровой фазы на холодных поверхностях; то есть явление, обратное сублимации твердых тел.
Метод разделения кристаллизации
Пример красителя
Предположим, например, что кристаллы красителя получены и они уже отфильтрованы. Поскольку этот краситель был первоначально получен путем осаждения в процессе синтеза, его твердое вещество выглядит аморфным, поскольку в нем много примесей, поглощенных и заключенных между его молекулярными кристаллами.
Поэтому решено нагреть растворитель, в котором краситель слабо растворим, чтобы при добавлении он растворялся относительно легко. После растворения после добавления еще небольшого количества растворителя раствор отделяют от источника тепла и оставляют стоять. При понижении температуры происходит зародышеобразование.
Таким образом, кристаллы красителя будут формироваться и выглядеть более четко очерченными (не обязательно кристаллическими для глаза). Именно в этот момент контейнер (обычно колба Эрленмейера или химический стакан) погружается в ледяную баню. Холод этой ванны способствует росту кристаллов над зародышем.
Затем кристаллы красителя фильтруют под вакуумом, промывают растворителем, в котором он не растворим, и оставляют сушиться в часовом стекле.
Температура кристаллизации
Температура, при которой происходит кристаллизация, зависит от того, насколько растворенное вещество нерастворимо в среде растворителя. Это также зависит от точки кипения растворителя, потому что, если растворенное вещество еще не растворилось при температуре кипения, это связано с тем, что необходимо использовать другой более подходящий растворитель.
Например, твердые вещества, которые могут кристаллизоваться в водной среде, будут кристаллизоваться при понижении температуры воды (то есть со 100 до 50 ºC) или при испарении. Если кристаллизация происходит путем испарения, то говорят, что она происходит при комнатной температуре.
С другой стороны, кристаллизация металлов или некоторых ионных твердых веществ происходит при очень высоких температурах, так как их точки плавления очень высоки, а расплавленная жидкость раскалена, даже когда она охлаждается достаточно, чтобы зародить ее частицы и выращивать кристаллы.
Скорость кристаллизации
В принципе, существует два прямых способа управления скоростью кристаллизации твердого вещества: степенью перенасыщения (или перенасыщения) или резкими изменениями температуры.
Степень пересыщения
Степень перенасыщения означает, сколько избыточного растворенного вещества принудительно растворяется под действием тепла. Следовательно, чем более пересыщен раствор, тем быстрее происходит процесс зародышеобразования, так как существует большая вероятность образования зародышей.
Хотя кристаллизация ускоряется таким образом, полученные кристаллы будут меньше по сравнению с кристаллами, полученными при более низкой степени пересыщения; то есть, когда благоприятствует его рост, а не зарождение.
Изменения температуры
Если резко снизить температуру, зародыши вряд ли успеют вырасти, и не только это, но и сохранят более высокие уровни примесей. В результате, хотя кристаллизация происходит быстрее, чем при медленном охлаждении, качество, размер и чистота кристаллов оказываются ниже.
Изображение выше служит для контраста с первым. Желтые точки представляют собой примеси, которые из-за резкого роста ядер удерживаются внутри них.
Эти примеси затрудняют включение большего количества фиолетовых шестиугольников, что в конечном итоге приводит к появлению большого количества мелких нечистых кристаллов, а не больших чистых кристаллов.
Приложения
Кристаллизация, как и перекристаллизация, жизненно важны для получения высококачественных чистых твердых веществ. Для фармацевтической промышленности это особенно актуально, потому что их продукты должны быть как можно более чистыми, как и консерванты, используемые в пищевой промышленности.
Кроме того, нанотехнологии сильно зависят от этого процесса, поэтому они могут синтезировать наночастицы или нанокристаллы, а не твердые твердые кристаллы.
Поэтому кристаллы льда должны быть как можно меньше, чтобы мороженое было мягким на вкус и на ощупь. Когда эти кристаллы льда немного больше, их можно обнаружить на свету, потому что они придают мороженому матовую поверхность.
Примеры кристаллизации
Наконец, будут упомянуты некоторые общие примеры кристаллизации, как естественной, так и искусственной:
Снежинки
Снежинки образуются в результате естественного процесса кристаллизации. Каждый снежный кристалл уникален. Это связано с условиями, которые возникают во время второй фазы кристаллизации (роста).
Различные геометрические формы кристаллов снега обусловлены условиями, с которыми они должны сталкиваться во время роста кристаллов.
Соль
Сахар
Алмаз
Рубин
Сталагмиты
Сталактиты
Сталактиты, как и сталагмиты, состоят из кальция и находятся в пещерах. Они отличаются от последних тем, что свисают с потолков. Они образуются при кристаллизации солей кальция, присутствующих в воде, которая проникает в пещеры.
Кварцевый
Перидот
Этот драгоценный камень, также называемый оливином, образуется в результате кристаллизации железа и магния. Он зеленоватого цвета и обычно имеет ромбовидную форму.
Силикаты
Конфеты
Конфеты сделаны из кристаллов сахара, поэтому можно сказать, что вмешиваются два процесса кристаллизации: первый для образования сахара, а второй для образования патоки.
Сливочное мороженое
Сливочное мороженое содержит серию кристаллов, которые придают ему окончательную гладкую текстуру. Среди кристаллов, содержащихся в сливочном мороженом, выделяются кристаллы липидов (образованные из жира) и кристаллы льда. Следует отметить, что некоторые виды мороженого также содержат кристаллы лактозы.
В этом смысле мороженое получают с помощью различных процессов искусственной кристаллизации (один для липидов, один для льда и один для лактозы).
Другие
-Приготовление кристаллов сахара вокруг нити или веревки и перенасыщенного сладкого раствора
-Формирование кристаллов сахара из меда, отложенного на дне их банок.
— Рост камней в почках, которые состоят из кристаллов оксалата кальция.
-Кристаллизация минералов, в том числе драгоценных камней и алмазов, на протяжении многих лет, формы и края которых являются отражением их упорядоченной внутренней структуры
-Осаждение паров горячего металла на холодных стержнях в качестве опоры для роста их кристаллов.
Ссылки
Этнические народы Оахаки: расположение, население и особенности
Как преодолеть одиночество: 5 ключей к выходу из изоляции
НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ. ТЕХНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кристаллизация – выделение твёрдой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов. Кристаллы – однородные твёрдые тела различной геометрии в зависимости от вида химического соединения. В химической промышленности кристаллизация применяется для получения в чистом виде веществ. Кристаллизацию обычно производят из водных растворов (понижая температуру или удаляя часть растворителя) или из растворов органических веществ, испаряя их. Из расплавов – путём охлаждения. На скорость кристаллизации влияют степень пересыщения раствора, его температура, образование центров кристаллизации, интенсивность перемешивания, наличие примесей и др.
Скорость кристаллизации величина не постоянная, изменяющаяся во времени в зависимости от условий кристаллизации. В начале скорость равна нулю (период индукции), затем максимальна и падает до 0(1) (при большой степени пересыщения). При наличии тормозящих кристаллизацию примесей период индукции возрастает, наблюдается период постоянной скорости (2).
Влияние температуры – при более высокой температуре уменьшается μ и увеличивается диффузия. Но с повышением температуры растёт число центров кристаллизации и образуются более мелкие кристаллы.
Кристаллизация из р-ров основана на ограниченной растворимости твердых веществ. Раствор, содержащий максимальное количество р-ренного в-ва в данном количестве р-рителя при определенной температуре, называется насыщенным; если р-р содержит большее количество р-ренного в-ва, то он является пересыщенным; если же он содержит меньшее количество р-ренного в-ва, то называется ненасыщенным. Пересыщенные р-ры неустойчивы: из них выделяется избыточное количество р-ренного в-ва, т. е. происходит процесс К. После выделения кр-лов р-р становится насыщенным. Этот насыщенный р-р, полученный в результате выделения кр-лов, называется маточным р-ром, или маточником. Отделение маточного р-ра от кр-лов производится центрифугированием и тд.
Ненасыщенные р-ры сами по себе устойчивы, но при добавлении в такой р-р тв в-ва оно будет р-ряться до тех пор, пока р-р не станет насыщенным. Твердое вещество находится в равновесии с насыщенным р-ром.
Р-римость равна концентрации насыщенного р-ра и зависит от температуры, а также от свойств р-ряемого в-ва и р-рителя. Для большинства твердых веществ р-римость с повышением температуры возрастает, но для некоторых веществ она с повышением температуры уменьшается или имеет при определенной температуре максимальное значение.
1)с удалением части растворителя – путём его испарения или вымораживания. Это изотермический метод. Испарение производят в выпарной установке, там же производят и кристаллизацию. Общий недостаток метода – отложение кристаллов на поверхности аппарата.
а) вакуум-кристаллизация – здесь испарение происходит за счёт отдачи раствором своего физического тепла. Пары откачиваются вакуум-насосом. Процесс протекает адиабатически. Пересыщение раствора достигается его охлаждением;
б) кристаллизация с испарением части растворителя в токе носителя;
в) дробная (фракционированная) кристаллизация.
КАКИЕ ТИПЫ АППАРАТОВ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
Кристаллизационное оборудование может быть классифицировано по ряду признаков классификации следующим образом.
1.По способу работы аппаратов: 1) аппараты периодического действия; 2) аппараты непрерывного действия.
2.По размеру получаемых кристаллов: 1) с регулируемым ростом кристаллов; 2) с нерегулируемым ростом кристаллов.
3.По способу выгрузки кристаллов из аппарата: 1) с гидравлической классификацией; 2) без классификации.
4.По способу охлаждения раствора: 1) охлаждаемые воздухом; 2) вакуум-кристаллизационные аппараты.
5.По способу создания пересыщения: 1) аппараты для изогидрической кристаллизации (с охлаждением раствора); 2)аппараты для изотермической кристаллизации (с удалением растворителя); 3) вакуум-аппараты; 4) аппараты с созданием пересыщения высоливанием; 5) аппараты с созданием пересыщения в результате химической реакции и т.д. Классификация по последнему признаку наиболее распространена.
Основными методами, наиболее часто применяемыми в промышленности и аналитической практике являются методы изогидрической и изотермической кристаллизации, а также метод, использующий оба способа создания пересыщения, когда одновременно происходит испарение и охлаждение питающего раствора. Такой метод обычно используется в вакуум-кристаллизаторах. Вакуум-кристаллизаторы представляют большую группу аппаратов, в которых раствор охлаждается вследствие адиабатического испарения части растворителя. На испарение жидкости расходуется физическое тепло раствора, который при этом охлаждается до температуры, соответствующей его температуре кипения при данном остаточном давлении. Количество испаряющегося раствора сравнительно невелико (примерно 8—12 % от общей массы раствора), поэтому основное значение в создании пересыщения имеет не концентрирование раствора, а его охлаждение в процессе “самоиспарения”.
Изогидрический и изотермический методы и будут использованы в разрабатываемой информационной системе.
Кристаллизацию можно проводить периодически и непрерывно.
Дальнейшая классификация кристаллизаторов основана на структуре потоков в кристаллизаторах [3,4].
1) Без перемешивания раствора. Это наипростейший аппарат с минимальной производительностью на единицу объема, но дающий крупные кристаллы.
2) С перемешиванием раствора (аппарат с мешалкой, барабанные, трубчатые кристаллизаторы). Например, аппараты с мешалкой имеют сравнительно небольшую производительность (от нескольких килограммов до нескольких десятков килограммов в час) и используются обычно в мелкомасштабных производствах или там, где процесс кристаллизации осуществляется от случая к случаю. Они хорошо вписываются в технологическую схему, включающую в себя аппараты периодического действия. Наиболее простыми механическими кристаллизаторами являются аппараты, выполненные в виде вертикальных цилиндрических сосудов с мешалкой и водяным охлаждением через рубашку.
3) Кристаллизаторы-классификаторы, в которых маточный раствор и кристаллы движутся противотоком, создавая псевдоожиженный слой. В кристаллизационных аппаратах с псевдоожиженным слоем горячий исходный раствор смешивается с маточным раствором после кристаллорастителя. В результате этого концентрация и температура после смешения увеличиваются. При последующем охлаждении (в теплообменнике или за счет испарения части растворителя) раствор становится пересыщенным. Поступая в нижнюю часть кристаллорастителя, раствор псевдоожижает находящиеся в слое кристаллы. Дальнейшее движение раствора через слой сопровождается уменьшением пересыщения за счет образования новых и роста находящихся в слое кристаллов. Покидающий кристаллораститель раствор снова смешивается с исходным, и цикл повторяется [5].
Выбор той или иной конструкции аппарата зависит от многих факторов: общей технологической схемы производства, физико-химических свойств раствора, требуемой производительности и др. Кроме того, целью любого производства является получение максимальной прибыли, то есть минимизация расходов в расчете на себестоимость единицы продукции и увеличение ее цены. Ряд факторов, влияющих в дальнейшем на прибыль производителя, должны быть предусмотрены на всех этапах производства продукта, в том числе и во время проектирования. Однако среди всех существующих кристаллизаторов нет универсального аппарата. В связи с этим, в первую очередь, было обращено внимание на разработку теоретических и практических основ процессов разделения и очистки веществ путем кристаллизации из растворов, а также на разработку алгоритмов, позволяющих оптимально подобрать аппаратурное оформление этих процессов.
Дата добавления: 2019-11-25 ; просмотров: 549 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Кристаллизация и осаждение
Оптимизация размера кристаллов, выхода реакции и чистоты продукта на специализированном оборудовании
Что такое кристаллизация?
Кристаллизация — процесс выстраивания атомов и молекул в жесткую кристаллическую решетку с хорошо определенной энергетически устойчивой структурой. Мельчайший структурный элемент кристаллической решетки — ячейка. Она способна принимать атомы и молекулы, и благодаря этому свойству формируется макроскопический кристалл. В процессе кристаллизации атомы и молекулы соединяются между собой под определенными углами, образуя характерную форму кристалла с гладкими поверхностями и гранями. Хотя кристаллизация происходит в природе, у нее также есть широкое промышленное применение. Она используется на этапе разделения и очистки при производстве фармацевтических и химических продуктов.
Условия процесса кристаллизации напрямую влияют на размер и форму кристаллов и чистоту кристаллического продукта. Важно понимать сущность процесса кристаллизации и правильно подбирать его параметры. Это позволит получать однородные кристаллы нужного размера, формы и чистоты, а также предотвратить проблемы на последующих этапах, такие как слишком долгое время фильтрации или недостаточная сушка.
Почему кристаллизация так важна?
Кристаллизация широко применяется для производства различных необходимых нам продуктов — начиная от пищи и лекарств и заканчивая топливом. Большинство продуктов агрохимической и фармацевтической промышленности в ходе разработки и производства подвергается нескольким этапам кристаллизации. С помощью этого процесса получают такие ключевые пищевые ингредиенты, как лактоза и лизин. Однако нежелательная кристаллизация может быть опасна — например, кристаллизация газовых гидратов в глубоководных трубопроводах.
Основные понятия кристаллизации
Кристаллизация
— это процесс образования твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов.
Кристалл
— тело, частицы которого (атомы, ионы или молекулы) расположены в трехмерной периодической структуре, принимающей естественную форму многогранника.
Осаждение
— синоним кристаллизации, однако этот термин чаще всего употребляется в отношении кристаллизации, которая происходит очень быстро в результате химической реакции.
Растворимость
— свойство вещества, его количество, которое способно раствориться в данном растворителе при данной температуре.
Насыщенный раствор
— раствор, содержащий максимальное количество вещества, которое способно раствориться в данном растворителе при данной температуре. Кристаллизация происходит в насыщенном растворе. Количество растворенного на тот момент вещества определяется его растворимостью.
Пересыщение
— разница между реальной и равновесной концентрациями растворенного вещества при данной температуре.
Виды кристаллизации
Кристаллизация происходит, когда растворимость вещества в растворе понижается каким-либо способом. Стандартные методы снижения растворимости:
b) добавление антирастворителя;
d) реакция (осаждение).
Выбор метода кристаллизации зависит от имеющегося оборудования, целей процесса кристаллизации, растворимости и стабильности растворенного вещества в выбранном растворителе.
Типичные сложности при кристаллизации
Кристаллизация происходит за счет нескольких взаимосвязанных процессов, на протекание которых влияют выбранные параметры. Основные этапы:
Данные процессы, которые часто протекают в скрытом виде, оказывают ключевое влияние на результат кристаллизации.
Этапы кристаллизации
Публикации по теме кристаллизации
Ознакомьтесь с подборкой статей по теме кристаллизации:
Классическая работа по нуклеации кристаллов из растворов
Jaroslav Nývlt, Kinetics of nucleation in solutions, Journal of Crystal Growth, Volumes 3–4, 1968.
Исследование механизмов выращивания кристаллов из раствора
Crystal Growth Kinetics, Material Science and Engineering, Volume 65, Issue 1, July 1984.
Описание причин, по которым в системах «растворенное вещество — растворитель» вместо кристаллизации происходит образование новой жидкой фазы
Kiesow et al., Experimental investigation of oiling out during crystallization process, Journal of Crystal Growth, Volume 310, Issue 18, 2008.
Подробное исследование причин агломерации кристаллов в процессе кристаллизации
Brunsteiner et al., Toward a Molecular Understanding of Crystal Agglomeration, Crystal Growth & Design, 2005, 5 (1), pp 3–16.
Исследование механизмов распада агломератов в процессе кристаллизации
Fasoli & Conti, Crystal breakage in a mixed suspension crystallizer, Volume 8, Issue 8, 1973, Pages 931–946.
Обзор алгоритмов разработки эффективных процессов кристаллизации в высокотехнологичных сегментах химической промышленности
Paul et al., Organic Crystallization Processes, Powder Technology, Volume 150, Issue 2, 2005.
Технологии, которые гарантируют получение нужной полиморфной формы в процессе кристаллизации
Kitamura, Strategies for Control of Crystallization of Polymorphs, CrystEngComm, 2009,11, 949–964.
Основные параметры и превращения в процессе кристаллизации
Кристаллы обладают множеством характеристик, но, пожалуй, важнейшая из них — это распределение кристаллов по размерам. От этого параметра в значительной степени зависят качество конечного продукта и эффективность процесса его получения. Размер и форма кристаллов непосредственно влияют на основные технологические этапы, следующие за кристаллизацией, — фильтрацию и сушку. Конечный размер кристаллов также определяет качество кристаллического продукта. Например, биологическая доступность и эффективность фармацевтических составов тем выше, чем мельче получаемые кристаллы, так как они лучше растворяются.
Оптимизировать дисперсность кристаллов можно путем тщательного подбора условий и параметров процесса кристаллизации. Чтобы кристаллический продукт приобрел нужные свойства, важно понимать, как параметры процесса влияют на основные превращения в ходе кристаллизации — образование зародышей (нуклеацию), рост и распад кристаллов.
Практический пример: значение скорости охлаждения для кристаллизации
В этом примере охлаждение в конце цикла вызывает вторичную нуклеацию, которая приводит к образованию множества мелких частиц. Исследование проведено с использованием анализаторов размера частиц.
Увеличение скорости охлаждения раствора ведет к более быстрому пересыщению, в результате скорость образования зародышей кристаллов будет выше скорости их роста. Следовательно, чтобы получить нужное распределение кристаллов по размеру, чрезвычайно важно контролировать скорость охлаждения.
Дисперсность кристаллов льда, например, влияет на вкус и консистенцию мороженого: так, кристаллы размером менее 50 мкм предпочтительнее кристаллов, которые больше 100 мкм. Она влияет и на технологические свойства распыляемых агрохимикатов: их частицы должны быть малы настолько, чтобы не засорять сопла при распылении, но при этом достаточно большими, чтобы их не уносило на соседние поля.
При масштабировании получить кристаллический продукт нужного размера и формы с наименьшими издержками возможно лишь в случае понимания всех нюансов кристаллизации.
Оборудование для кристаллизации
Процессно-аналитическая технология для разработки процессов кристаллизации
Рабочая станция кристаллизации позволяет ученым получать максимум информации из каждого эксперимента с помощью централизованного программного решения. Средства процессно-аналитической технологии (PAT):
Автоматизированные реакторы
Точное регулирование критических параметров процесса
В дисперсных системах такие параметры, как температура, интенсивность перемешивания или режим дозирования, непосредственно влияют на качество процесса и конечного продукта. Приборы EasyMax, OptiMax, RC1 и RX-10 обеспечивают точное регулирование и регистрацию условий процесса для гибкого конструирования дисперсных систем.
Определение характеристик частиц
Изучение частиц в технологической среде
Размер, форма и концентрация — это важнейшие свойства частиц на каждой стадии процесса кристаллизации и на всех этапах масштабирования, поэтому они считаются критическими показателями качества (CQA). Анализаторы размера частиц оперативно отображают и количественно характеризуют частицы и важнейшие механизмы их формирования, что существенно облегчает разработку процессов кристаллизации.
Химический и структурный анализ
Достижение заданной конечной точки — в каждом эксперименте
Такие характеристики среды, как концентрация раствора, степень пересыщения и кристаллическая (полиморфная) модификация, часто связаны между собой и в совокупности определяют успех разработки технологического процесса кристаллизации. Системы ReactIR и ReactRaman анализируют состояние раствора и дисперсии для безошибочного достижения заданной конечной точки процесса.
Как разработать процесс кристаллизации
Разработка процесса кристаллизации для получения чистого продукта с оптимальным выходом и размером частиц включает в себя ряд важных элементов: