kristályosításnál

Kristályosításnak nevezzük azt a folyamatot, amely során oldott anyagból vagy olvadékból rendeződött, hosszabb távú szabályozású szerkezeti egységek, a kristályok képződnek és növekednek. A cél gyakran a tisztítás, a megfelelő kristályszerkezet vagy a kívánt méreteloszlás elérése, illetve a későbbi feldolgozáshoz szükséges tulajdonságok biztosítása.

A folyamat fázisai általában a túltelítettség kialakulásával kezdődnek: egy oldat vagy olvadék olyan állapotba kerül, amelyben az oldott anyag mennyisége meghaladja a feloldhatóságát adott hőmérsékleten. Ezt követi a magképződés, vagy nucleáció, amikor apró magok képződnek. Lehet homogén nucleáció (kristályok a közegben saját magukból születnek) vagy heterogén nucleáció (felületek, szennyeződések vagy tolakodó részecskék segítségével). A magokra aztán kristálynövekedés jut, amely során a molekulák rendeződve cristalrácsot építenek, és a kristály mérete nő. A növekedést számos tényező befolyásolja, például a hőmérséklet, a oldószer típusa és koncentációja, a keverés, a jelenlevő szennyeződések és a polimorfizmus.

Típusai közé tartozik az oldatból kristályosítás és az olvadékból kristályosítás. Oldatból történő kristályosítás során a túltelítettséget hűtéssel, párolgással vagy antisolvent módszerekkel érjük el. Olvadékból kristályosításnál a kiinduló anyagot felhevítettük, majd lassan hűtjük vagy vezérzett körülmények között stabil kristályokat növesztünk. Sejtés vagy magképződés elindítása és a kontrollált növekedés kulcsfontosságú a kívánt kristályméret-eloszlás és tisztaság eléréséhez.

Jellemzők közé tartozik a kristályméreteloszlás, tisztaság, kristálytípus (polimorfizmus) és a kristályok alakja (habit). A folyamat kontrolljai közé tartozik a hűtési/szabályozási program, keverés, seedelés és a megfelelő oldószer kiválasztása. Kristályosítást széles körben alkalmaznak gyógyszeriparban, élelmiszeriparban és kémiai gyártásban, ahol a termék minősége és felhasználhatósága nagymértékben függ a kristályosítás részleteitől.