kiteytystä

Kiteytys on prosessi, jossa ionit, atomit tai molekyylit järjestäytyvät säännölliseksi kiinteäksi kristallirakenteeksi. Se voi tapahtua liuoksesta, sulasta aineesta tai kaasusta, kun olosuhteet suosivat kiinteän faasin muodostumista ylisyöttynyt tilassa tai muuten epätasapainoisessa ympäristössä.

Prosessi koostuu ydinvaiheesta (nucleation) ja kasvusta. Ydin on pieni kiinteä kappale, jonka ympärille molekyylit järjestyvät. Ydin voi muodostua itsestään (homogeeninen nucleation) tai toisen pinnan, epäpuhtauksien tai katalyyttien vaikutuksesta (heterogeeninen nucleation). Kasvuvaiheessa ydin kasvaa, kun kiinteä faasi lisää molekyylejä liuoksesta tai kaasusta.

Kiteytyksellä on merkittäviä sovelluksia erityisesti kemianteollisuudessa, farmasiassa ja materiaalitieteessä. Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat kristallikoko, -muoto ja mahdollinen polymorfia, jotka vaikuttavat liukenemiseen, stabiliteettiin ja prosessin läpivientiäikään. Kontrolloimalla kiteytystä voidaan saavuttaa toivottuja ominaisuuksia ja puhtautta.

Kiteytyksen hallintaan käytetään erilaisia menetelmiä, kuten evaporatiivista kiteytystä (liuoksen haihduttaminen), jäähdytyskiteytystä sekä antisolvent-kiteytystä. Seedinga ja lisäaineiden käyttö voivat ohjata kasvun suuntaa ja minimoida epätoivottuja polymorfeja tai epäpuhtauksien vaikutuksia.

Tutkimuksessa kiteytyksen mittaamiseen ja laadunvarmistukseen käytetään muun muassa röntgendiffraktiota (XRD), mikroskopiaa ja diffeesiokeskeisiä menetelmiä sekä kuumantunnistus-analyyseja. Haasteiksi muodostelevat epäpuhtaudet, polymorfian hallinta, partikkelikoko ja kasvun kontrollointi.