Utkristallisering

Utkristallisering er prosessen der stoffer som er løst i en væske danner faste krystaller og avsettes fra løsningen når den blir mettet eller overmettet. Prosessen foregår ofte i to faser: kjernedannelse (nukleasjon) og vekst av krystaller. Ved nukleasjon danner man små krystalliske kjerner som gir et rammeverk for videre vekst, og deretter vokser krystallene ved at flere molekyler legger seg til i krystallnettet.

Faktorer som påvirker utkristallisering, inkluderer temperatur, konsentrasjon og avdamping, løsningsmiddel og pH, tilstedeværelse av urenheter eller nøkkelseter for nucleasjon, samt bevegelse og blanding av løsningen. Spor av urenheter kan endre hvilken type krystaller som dannes og hvor raskt veksten skjer. Forhold som trykk og kjemisk kompleksdannelse i løsningen kan også påvirke morfologi, størrelse og renhet på kristallene.

Utkristallisering er viktig i mange sammenhenger. I naturen fører det til mineralavsetninger som kalsiumkarbonat og andre salter i bergarter. I industrien gir det grunnlag for framstilling av rene stoffer og legemidler, men kan også forårsake skala og blokkering i rør og varmevekslere. Kontroll av utkristallisering er derfor essensielt for å oppnå ønsket krystalldannelse, partikkelstørrelse og renhet.

Kontrollmetoder inkluderer nøyaktig temperaturstyring, tilsetning av frøkrystaller, styring av konsentrasjon og avdamping, bruk av antisolvente midler og justering av pH eller løsningsmiddel.