Krystalizacja ścinająca

Krystalizacja ścinająca jest stosowana między innymi w technologii spożywczej w celu ukierunkowanego krystalizowania płynnego miodu. Dzięki kontrolowanemu obciążeniu ścinającemu podczas mieszania lub pompowania wspomagane jest tworzenie się zarodków kryształów, co pozwala uzyskać miód o drobnej krystalicznej strukturze, nadający się do smarowania. Ścinanie wpływa przy tym na wielkość kryształów i teksturę produktu końcowego.

Krystalizacją ścinającą określa się tworzenie lub przemianę kryształów. Wynika ona z mechanicznego obciążenia ścinającego. Siły ścinające mogą wywołać tworzenie się zarodków krystalizacji w cieczach, zawiesinach lub układach pastowatych. Następnie dochodzi do wzrostu kryształów lub tworzenia się struktury krystalicznej.

Krystalizacja ścinająca może również wystąpić w przypadku materiałów sypkich. Duże siły ścinające mogą sprzyjać szybkości tworzenia się zarodków, zmieniać rozkład wielkości kryształów i wpływać na morfologię kryształów. Ma to duży wpływ na właściwości produktu, takie jak rozpuszczalność, płynność, tekstura lub filtrowalność.

Szybkość tworzenia się zarodków można nawet obliczyć. Ogólna szybkość tworzenia się zarodków wynosi:

J = J₀ exp (−ΔG*/(kT))

• J to szybkość nukleacji [1/(m³·s)]
• J₀ to współczynnik przedeksponencjalny
• ΔG* to energia swobodnej aktywacji nukleacji
• k to stała Boltzmanna
• T to temperatura [K]

W technologii proszków krystalizacja ścinająca odgrywa rolę zwłaszcza podczas wytwarzania krystalicznych substancji stałych z roztworów lub stopów.