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溶液結晶方法和技術有哪些?哪種設備比較實用

發布時間:2024-12-06 11:35:33 人氣:54 來源:溶液結晶方法和技術有哪些?哪種設備比較實用

溶液結晶的方法和技術主要包括以下幾種:


1.蒸發結晶:通過蒸發部分溶劑,使溶液達到過飽和狀態,從而析出晶體。這種方法適用于溶解度隨溫度變化不大的物質結晶。

2.冷卻結晶:通過降低溶液的溫度,使溶質的溶解度降低,形成結晶。這種方法特別適用于對溫度敏感且溶解度隨溫度變化較大的物質結晶。

3.溶析結晶(鹽析結晶):向結晶體系中加入某種與溶劑結合作用更強的化合物后,使得目標溶質的“有效濃度”相對增大至過飽和而析出,這種方法即為鹽析結晶,所添加的化合物稱為鹽析劑。

4.萃取結晶:通過向原飽和水溶液中加入另一萃取劑,使得水分子部分溶于萃取劑中,而造成這一結果。因操作中無需加熱等過程,故耗能更低,操作時間也相對縮短。

5.壓力調控結晶(高壓結晶):通過對結晶體系施加高壓,利用加壓過程中體系固、液相變化規律的差異,對目標化合物進行結晶分離的方法,也是一種新型分離精制技術。

6.溶劑熱法:以有機溶劑或水為反應介質,將反應體系置于特制的密閉容器中進行加熱,為反應提供高溫高壓的環境,使得原來難溶或不溶的結晶物質先溶解,再發生結晶。

7.剪切應用的晶體培養:通過與其他溶液培養技術耦合,顯著提升晶體質量和生長效率的有效手段。


在實際應用中,根據物質性質、生產規模和經濟成本等因素選擇合適的結晶方法和技術。對于設備而言,以下是一些實用的結晶設備:


1.冷卻結晶器:通過降低溶液溫度來實現結晶,廣泛應用于化工、制藥和食品等行業。

2.蒸發結晶器:通過蒸發溶劑來增加溶質的濃度,從而實現結晶,適用于溶解度隨溫度變化不大的物質。

3.真空結晶器:在減壓條件下操作的結晶設備,適用于處理高沸點、易分解或需要避免氧化的物質。

4.奧斯陸結晶器(OSLO結晶器):工業生產中較常用的結晶器,結構包括結晶器容器、折流板、循環泵、換熱器和流化床,能夠實現大晶體的生長和高效的細晶消除。


根據結晶器的類型和應用,奧斯陸結晶器因其能夠產生大晶體、無內循環泵、低二次成核率等特性,在工業生產中被認為是比較實用的設備之一。