药物分离纯化技术之结晶技术.pptx

结晶单元的工作

任务及岗位职责;结晶单元的工作任务;饱和溶液与

过饱和溶液;结晶过程的相平衡;溶解度;溶解度曲线;饱和溶液：溶液恰好饱和，溶质既无溶解也无结晶，即溶质与溶液处于平衡状态，此溶液称为饱和溶液。

;过饱和溶液：溶质浓度超过饱和溶解度时，该溶液称之为过饱和溶液。

;过饱和状态下的溶液是不稳定的，也可称为“介稳状态”；一旦遇

到震动、搅拌、摩擦、加晶种甚至落入尘埃，都可能使过饱和状

态破坏而立即析出结晶。;过饱和溶液的析晶;过饱和溶液的析晶;结晶后的母液状态？;结晶基本原理;晶体;晶体结构与特性;晶胞;;晶系;立方晶系;正方晶系;六方晶系;三方晶系;硫晶体;三斜晶系;单斜晶系;晶体特性;晶体结构与特性;结晶多面体的面称为晶面，棱边称晶棱。

;结晶过程;名词;结晶过程的特点;结晶技术的应用;列举生活中常见的晶体，思考结晶的方法。;溶解度曲线与

过饱和溶解度曲线;温度与溶解度的关系;浓度;稳定区和亚稳定区;不稳定区;过饱和溶解度曲线;图形分析;常用的工业起晶方法;（3）晶种起晶法：将溶液蒸发后冷却至亚稳定区的较低浓度，加入一定量和一定大小的晶种，使溶质在晶种表面生长。

该方法容易控制、所得晶体形状大小均较理想，是一种常用的工业起晶方法。;结合溶解度和过饱和溶解度曲线，分析常用的结晶方法有哪些？;晶核形成;晶核是过饱和溶液中初始生成的微小晶粒，是晶体成长过程必不可少的核心。

;晶核的形成;初级成核;初级成核;二次成核;二次成核;工业生产中多采用接触成核方法进行结晶操作。

二次成核速率的影响因素:温度、过饱和度、晶体的粒度与硬度、

搅拌桨的材质等。;晶核形成;工业常用哪种晶体成核方法？;晶体生长;晶体生长;;晶体长大时，溶液中质点的晶核排列的位置有三种，如图8所示，①是对着三面凹角，该处受三个最近的质点吸引，引力最大。②对着两面凹角，该处受两个最近质点的吸引，引力较小。③对着一个面，仅受这一质点的吸引，引力最小因此，靠近晶核的不稳定点必然首先排列于引力最大的（1）位置上，一个接一个，直至这一行列排完，再排??邻一行的（2）位置，一个接一个，最后排完这一层面网，再由（3）位置排起另一层面网，这样晶面就平行向外推移长大。;影响晶体生长速度的因素;晶体的生长速率和哪些因素有关？;过饱和溶液的形成;结晶工艺过程;过饱和溶液的形成;（2）部分溶剂蒸发法（等温结晶法）

适用于溶解度随温度降低变化不大的体系，或随温度升高溶解度降低的体系；

加压、减压或常压蒸馏;（3）真空蒸发冷却法

使溶剂在真空下迅速蒸发，并结合绝热冷却，是结合冷却和部分溶剂蒸发两种方法的一种结晶方法。

设备简单、操作稳定;（4）化学反应结晶法

加入反应试剂产生新物质，当该新物质的溶解度超过饱和溶解度时，即有晶体析出；

其方法的实质是利用化学反应，对待结晶的物质进行修饰，一方面可以调节其溶解特性，同时也可以进行适当的保护。;（5）盐析法

向溶液中加入某种物质，使溶质的溶解度降低而形成过饱和溶液的方法，称为盐析法。

加入的物质应能溶于原溶液中的溶剂，但不能溶解溶质晶体。;过饱和溶液形成的方法有哪些？;结晶条件的

选择与控制;;影响晶体质量的因素;（2）搅拌速度

增大搅拌速度可提高成核和生长速率，搅拌速度过快会造成晶体的剪切破碎，影响结晶产品质量。

为获得较好的混合状态，同时避免结晶的破碎，或利用直径或叶片较大的搅拌桨，降低桨的转速。;（3）晶种

向处于介稳区的过饱和溶液中添加颗粒均匀的晶种。对于溶液粘度较高的物系，晶核很难产生，而在高过饱度下，一旦产生晶核，就会同时出现大量晶核，容易发生聚晶现象，产品质量不易控制。高粘度物系必须用在介稳区内添加晶种的操作方法。;（4）晶浆浓度

晶浆浓度越高，单位体积结晶器中结晶表面积越大，结晶速率越快，有利于提高结晶生产速度(产量)。

晶浆浓度过高时，悬浮液的流动性差，混合操作困难。晶浆浓度应在操作条件允许的范围内取最大值。

在间歇操作中，晶种的添加量应根据最终结晶产品的大小，满足晶浆浓度最大的高效生产要求。;（5）共存杂质的影响：

结晶的对象是多组分物系，要选择性结晶目标产物。如果共存杂质的浓度较低，一般对目标产物的结晶无明显影响。

如果在结晶操作中杂质含量不断升高(如采用蒸发式结晶操作时)，杂质的积累会严重影响目标产物结晶的纯度。;（6）溶剂与pH值：

结晶操作采用的溶剂和pH值应使目标溶质的溶解度较低，以提高结晶的收率。溶剂和pH值对晶形有影响。;结晶系统的晶垢;影响结晶质量的因素有哪些？;结晶产品质量

的影响因素;结晶产品质量的影响因素;1．结晶速率的影响;