kiteytymisvaiheiden

Kiteytymisvaiheet kuvaavat prosessia, jossa kiinteä kiteinen aine muodostuu liuoksesta tai sulasta aineesta. Yleisimmät vaiheet ovat nukleaatio, kasvuvaihe sekä mahdollinen kypsyminen. Sekundaarisia ilmiöitä voivat olla Ostwaldin kypsyminen (ripening) sekä agglomerointi, jossa kiteet tarttuvat toisiinsa. Kiteytys on keskeinen ilmiö kemianteollisuudessa, lääkevalmisteiden tuotannossa ja materiaalitieteessä, ja sen ymmärtäminen vaikuttaa kiteiden koon, muodon ja puhtauden hallintaan.

Nukleaatio: Kun liuoksen ylikyllästyminen ylittää kriittisen pisteen, muodostuu pienempiä kiteiden rakennuspalikoita. Nukleaatio voi olla homogeenista (tapahtuu nesteen sisällä) tai heterogeenista (pinnan tai epäpuhtauksien vaikutuksesta). Nukleaatioaika ja -nopeus riippuvat lämpötilasta, ylikyllästymisestä, liuottimesta sekä epäpuhtauksista.

Kasvu: Nukleaatioista kehittyneet kiteet kasvavat liuoksesta. Kasvunopeuteen vaikuttavat edelleen ylikyllästymys, lämpötila, liuotin sekä epäpuhtaudet. Kasvu voi tuottaa erilaisia habituksia eli kiteiden muotoja ja vaikuttaa lopulliseen jakautumaan sekä puhtauteen.

Kypsyminen ja sekundaariset ilmiöt: Ostwaldin kypsyminen johtaa pienempien kiteiden liukenemiseen suurempien hyväksi, jolloin kiteiden koon ja tasaisuus paranevat. Agglomerointi voi heikentää jauheen rakeisuutta, kun kiteet tarttuvat toisiinsa. Polymorfia tarkoittaa sitä, että sama aine voi kiteytyä eri rakenteisiin; olosuhteet voivat suosia yhtä polymorfiaa toisen kustannuksella.

Hallinta ja mittaus: Kiteytymisvaiheiden hallinta tapahtuu säätämällä liuoksen koostumusta, lämpötilaa, sekoitusta ja käsittelyaikaa sekä käyttämällä siemennystä tai kontrolloitua jäähdytystä. Prosessin lopullisia ominaisuuksia arvioidaan mikroskopialla, röntgendiffraktiolla ja partikkelikoemuksin.