Krystalizacja (chemia)

Krystalizacji to działanie jednostki w Chemical Engineering wyodrębniania produktu w postaci kryształów . Krystalizacja jest jedną z najstarszych przeprowadzanych operacji fizycznych, wraz z odparowywaniem wody morskiej w celu wyodrębnienia soli .

Cele krystalizacji

Celem krystalizacji może być:

• wyodrębnić produkt, aby odzyskać go w postaci stałej; jest w pewnym sensie odwrotnością destylacji  ;
• oczyścić produkt: podczas krystalizacji zanieczyszczenia są odrzucane w fazie ciekłej;
• nadać produktowi odpowiednią postać krystaliczną (morfologia, wielkość cząstek, struktura krystaliczna itp.) w celu zbadania go różnymi technikami, takimi jak dyfrakcja rentgenowska lub w celu zapewnienia stabilności i biodostępności niezbędnej w przypadku substancji farmaceutycznej (zob. polimorfizm i forma galenowa );
• w przypadku polimerów zwiększyć właściwości mechaniczne, patrz polimer półkrystaliczny .

Tryby krystalizacji

Stosuje się kilka podejść:

• przejście fazowe  :
  • krystalizacja z fazy gazowej: sublimacja, a następnie kondensacja w stanie stałym ,
  • krystalizacja ze stopionego ośrodka: topienie, a następnie zestalanie  ;
• krystalizacja z roztworu  :
  • krystalizacja przez chłodzenie: obniżenie temperatury roztworu powoduje zmniejszenie rozpuszczalności produktu w roztworze, co powoduje jego krystalizację,
  • krystalizacja przez odparowanie  : odparowanie rozpuszczalnika powoduje wzrost stężenia produktu w roztworze, co powoduje jego krystalizację. Jest to metoda stosowana na słonych bagnach ,
  • krystalizacja przez uwolnienie  : dodanie soli lub przeciwrozpuszczalnika (który nie rozpuszcza lub tylko nieznacznie krystalizuje produkt) mieszającego się z rozpuszczalnikiem powoduje uwolnienie produktu w roztworze, co powoduje jego krystalizację. Idealnie, przeciwrozpuszczalnik rozpuszcza zanieczyszczenia.

Opad atmosferyczny

Krystalizacja różni się od wytrącania tym, że produkt krystalizuje powoli. Krystalizacja jest kontrolowana, aby uniknąć uwięzienia rozpuszczalnika lub zanieczyszczeń w kryształach i uzyskać prawidłową postać kryształu.

Rekrystalizacja

Rekrystalizacja jest etapem oczyszczania pod koniec syntezy. Oczyszczaną substancję stałą rozpuszcza się pod chłodnicą zwrotną w minimalnej ilości odpowiedniego rozpuszczalnika. Otrzymany roztwór jest filtrowany na gorąco w celu usunięcia wszelkich nierozpuszczalnych zanieczyszczeń. Przesącz powoli chłodzi się, aby wykrystalizować produkt. Otrzymaną zawiesinę filtruje się w celu oddzielenia zanieczyszczeń rozpuszczalnych w rozpuszczalniku od żądanego produktu.

Uwagi i odniesienia

1. (w) Narayan S. Tavare, Industrial Crystallization: Process Simulation Analysis and Design , Springer Science & Business Media, al.  „Seria Plenum Chemical Engineering”,2013, 528  s. ( ISBN  1489902333 i 9781489902337 , czytaj online ) , str.  4.

Zobacz też

Powiązane artykuły

• Stan stały
• Krystalizacja frakcyjna
• Krystalogeneza

Link zewnętrzny

• Krystalizacja soli - wideo