Krystalizacja / strącanie chemiczne
Krystalizacja jest podstawową metodą separacji w inżynierii chemicznej. Służy do oczyszczania, zagęszczania i odzyskiwania wartościowych substancji po zakończeniu syntezy chemicznej.
Krystalizacja zachodzi, gdy roztwory są przesycone, stopione są przechłodzone lub rozpuszczalniki odparowują. We wszystkich przypadkach równowaga między fazą rozpuszczoną a fazą stałą ulega celowemu przesunięciu – powstają uporządkowane struktury ciał stałych, tzw. krystalizaty.
Jeśli rozpuszczalność substancji docelowej zostanie zmniejszona przez dodanie środka strącającego, mówi się o krystalizacji strąceniowej lub strącaniu chemicznym. Metoda ta umożliwia szybkie oddzielenie substancji stałej przy kontrolowanej wielkości cząstek i jest szczególnie odpowiednia dla substancji o wysokiej wrażliwości termicznej.
W praktyce przemysłowej procesy krystalizacji i strącania często odbywają się w trybie wsadowym w zbiorniku reakcyjnym. W tym przypadku stosuje się urządzenia procesowe firmy amixon® (VMT i AMT). Urządzenia amixon® zapewniają
- dużą powierzchnię wymiany ciepła
- mieszanie o niewielkim gradiencie oraz
- homogeniczne prowadzenie temperatury.
Jednorodne wymieszanie zawiesiny zapewnia kontrolowany wzrost kryształów.
Większość reakcji syntezy przebiega w fazie ciekłej, ponieważ w tym przypadku wymiana ciepła i substancji jest znacznie bardziej wydajna niż w suchych dyspersjach. Po zakończeniu reakcji mieszanina reakcyjna jest poddawana krystalizacji lub strącaniu poprzez schłodzenie, odparowanie lub dodanie mieszaniny rozpuszczalników.
Na wielkość cząstek, morfologię kryształów i właściwości filtracyjne produktu końcowego mają decydujący wpływ:
- szybkość chłodzenia,
- intensywność mieszania,
- czas przebywania w krystalizatorze
- oraz skład chemiczny roztworu.
Krystalizacja i strącanie są niezbędne w wielu gałęziach przemysłu – na przykład w produkcji substancji czynnych farmaceutycznych, środków ochrony roślin, dodatków do tworzyw sztucznych, pigmentów i barwników.
Precyzyjne sterowanie procesem w mieszalniku reakcyjnym umożliwia uzyskanie powtarzalnej jakości produktu i skalowalne przeniesienie procesu z laboratorium do produkcji. Urządzenia procesowe amixon® homogenizują substancje płynne niezależnie od ich lepkości równie skutecznie, jak substancje proszkowe lub krystaliczne. Ta wysoka jakość mieszania jest kluczowym czynnikiem dla powtarzalnych syntez o maksymalnej wydajności.