kiteytysmenetelmiä

Kiteytys on prosessi, jossa kiinteä aine muodostuu liuoksesta, sulasta aineesta tai seoksesta kiteiksi. Se on keskeinen menetelmä sekä puhdistukseen että erotteluun sekä tuotantoon kemian ja materiaalitieteen aloilla. Kiteytyksen onnistuminen riippuu ylikiyllästyksen tasosta, lämpötilan hallinnasta, sekoituksesta sekä epäpuhtauksien poistamisesta.

Yleisimmät kiteytysmenetelmät jaotellaan ratkaisukiteytykseen, sulkiteytykseen sekä reaktiokiteytykseen. Ratkaisukiteytys tapahtuu, kun liuoksen ylikiyllästyminen saavutetaan jäähdyttämällä tai haihduttamalla liuosta; kiteet muodostuvat ydinten ympärille ja kasvavat kontrolloidusti. Siementen lisääminen helpottaa ennustettavaa kasvua. Anti-solventkiteytys voi tehostaa kiteytystä lisäämällä toisen liuottimen, joka vähentää liuenneen aineen määrää. Sulkiteytys tapahtuu, kun sulanut aine kiteytyy jäähdytettäessä ilman erillistä liuotinta. Reaktiokiteytys yhdistää kemiallisen reaktion ja kiteytyksen; lopullinen tuote kiteytyy reaktiotuotteena.

Kiteytyksen hallintaan vaikuttavat supersaturaation hallinta, lämpötilan profiloiminen, sekoitus, ajan suunnittelu sekä siementen käyttö. Nucleation voi olla homogeeninen tai heterogeeninen, ja kasvua voidaan säädellä kasvunopeudella sekä tietyllä lämpötilan ohjelmoinnilla. Kiteet voivat olla eripituisia, ja niiden kokojakaumaa pyritään hallitsemaan kirjaamalla laatutekijöitä; polymorfismi ja hydraatit ovat huomioon otettavia ominaisuuksia.

Laitteistossa yleisiä ovat erä- ja jatkuvat kiteytysreaktorit sekä erilaiset haihdutus- ja jäähdytysjärjestelmät. Prosessissa kiinnitetään huomiota energiatehokkuuteen, jätetuotteisiin ja ympäristövaikutuksiin sekä kansainvälisiin laatuvaatimuksiin.