Cristallisation / précipitation chimique
La cristallisation est un procédé de séparation fondamental dans le génie chimique. Elle sert à purifier, concentrer et récupérer les matières valorisables à l'issue d'une synthèse chimique.
La cristallisation se produit lorsque les solutions sont sursaturées, que les masses fondues sont sous-refroidies ou que les solvants s'évaporent. Dans tous les cas, l'état d'équilibre entre la phase dissoute et la phase solide est délibérément modifié, ce qui donne naissance à des structures solides ordonnées, appelées cristaux.
Si la solubilité d'une substance cible est réduite par l'ajout d'un précipitant, on parle de cristallisation par précipitation ou de précipitation chimique. Cette méthode permet une séparation rapide de la matière solide avec une taille de particules contrôlable et est particulièrement adaptée aux substances très sensibles à la chaleur.
Dans la pratique industrielle, les processus de cristallisation et de précipitation ont souvent lieu par lots dans un réacteur. C'est là qu'interviennent les appareils de traitement amixon® (VMT et AMT). Les appareils amixon® offrent
- une grande surface spécifique de transfert de chaleur
- un mélange à faible gradient et
- un contrôle homogène de la température.
Le mélange homogène de la suspension garantit une croissance contrôlée des cristaux.
La plupart des réactions de synthèse se déroulent en phase liquide, car le transfert de chaleur et l'échange de matière y sont nettement plus efficaces que dans les dispersions sèches. Une fois la réaction terminée, le mélange réactionnel est spécifiquement amené à la cristallisation ou à la précipitation – par refroidissement, évaporation ou ajout d'un mélange de solvants.
La taille des particules, la morphologie des cristaux et les propriétés de filtration du produit final sont fortement influencées par :
- la vitesse de refroidissement,
- l'intensité de l'agitation,
- le temps de séjour dans le cristallisoir
- et la composition chimique de la solution.
La cristallisation et la précipitation sont indispensables dans de nombreux secteurs industriels, par exemple dans la fabrication de principes actifs pharmaceutiques, de produits phytosanitaires, d'additifs plastiques, de pigments et de colorants.
Un contrôle précis du processus dans le mélangeur réactionnel permet d'obtenir une qualité de produit reproductible et un transfert de processus évolutif, de l'échelle du laboratoire à la production. Les appareils de traitement amixon® homogénéisent les substances liquides, quelle que soit leur viscosité, aussi efficacement que les solides pulvérulents ou cristallins. Cette qualité de mélange élevée est le facteur clé pour des synthèses reproductibles avec un rendement maximal.