Cristallizzazione e precipitazione | Definizione, parametri, strumento
 
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Cristallizzazione e precipitazione

Ottimizzazione della dimensione, del rendimento e della purezza dei cristalli con gli strumenti per la cristallizzazione

Cristallizzazione e precipitazione

Tipi di cristallizzazione
I problemi della cristallizzazione
Velocità di raffreddamento per cristallizzazione
Strumenti per la cristallizzazione
Progettare un processo di cristallizzazione

Applicazioni

Guida applicativa sullo sviluppo e sullo scale-up della cristallizzazione

Ottimizzazione delle proprietà dei cristalli e delle prestazioni del processo

È possibile ricristallizzare composti chimici di valore elevato per ottenere un prodotto cristallino con le proprietà fisiche desiderate mediante un processo ad alta efficienza. Per progettare il processo di ricristallizzazione ideale sono necessarie sette fasi, che vanno dalla scelta del solvente più adatto alla creazione del prodotto cristallino essiccato. Questa guida sulla ricristallizzazione illustra nel dettaglio la procedura utilizzata per sviluppare un processo di cristallizzazione. Specifica quali informazioni sono necessarie in ogni fase della ricristallizzazione e spiega come controllare i parametri critici del processo.

Determinazione della solubilità e della larghezza della zona metastabile (MSZW)
Le componenti essenziali della cristallizzazione

Le curve di solubilità sono comunemente utilizzate per illustrare la relazione tra solubilità, temperatura e tipo di solvente. Disponendo del tracciato della temperatura in funzione della solubilità, gli scienziati creano il quadro necessario per sviluppare il processo di cristallizzazione desiderato. Una volta scelto un solvente appropriato, la curva di solubilità diventa uno strumento essenziale nello sviluppo di un processo di cristallizzazione efficace.

Nucleazione e crescita dei cristalli
La forza motrice della nucleazione e crescita dei cristalli

Un'attenta regolazione del livello di supersaturazione durante il processo consente a scienziati e ingegneri di controllare efficacemente i processi di cristallizzazione. La supersaturazione è la forza motrice della nucleazione e crescita dei cristalli, determinandone la distribuzione granulometrica finale.

Measure Crystal Size Distribution
Improve Crystallization with Inline Particle Size, Shape, and Count Measurement

In-process probe-based technologies are applied to track particle size and shape changes at full concentration with no dilution or extraction necessary. By tracking the rate and degree of change to particles and crystals in real time, the correct process parameters for crystallization performance can be optimized.

Crystallization Seeding Protocol
Design and Optimize Seeding Protocol for Improved Batch Consistency

Seeding is one of the most critical steps in optimizing crystallization behavior. When designing a seeding strategy, parameters such as: seed size, seed loading (mass), and seed addition temperature must be considered. These parameters are generally optimized based on process kinetics and the desired final particle properties, and must remain consistent during scale-up and technology transfer.

Oiling Out in Crystallization
Detect And Avoid Oiling Out (Liquid-Liquid Phase Separation)

Liquid-Liquid phase separation or oiling out is an often difficult to detect particle mechanism that can occur during crystallization processes. Oiling out can also cause residue on crystallization equipment that is difficult to clean – especially at larger scales.

Anti-Solvent Addition on Supersaturation
How Solvent Addition Can Control Crystal Size and Count

In an antisolvent crystallization, the solvent addition rate, addition location and mixing impact local supersaturation in a vessel or pipeline. Scientists and engineers modify crystal size and count by adjusting antisolvent addition protocol and the level of supersaturation.

Temperature Effects Crystallization Size and Shape
Supersaturation Control Optimizes Crystal Size and Shape

Crystallization kinetics are characterized in terms of two dominant processes, nucleation kinetics and growth kinetics, occurring during crystallization from solution. Nucleation kinetics describe the rate of formation of a stable nuclei. Growth kinetics define the rate at which a stable nuclei grows to a macroscopic crystal. Advanced techniques offer temperature control to modify supersaturation and crystal size and shape.

Temperature Effects Crystallization Size and Shape
Scaling-Up Agitation, Dosing, and Crystallization

Changing the scale or mixing conditions in a crystallizer can directly impact the kinetics of the crystallization process and the final crystal size. Heat and mass transfer effects are important to consider for cooling and antisolvent systems respectively, where temperature or concentration gradients can produce inhomogeneity in the prevailing level of supersaturation.

Chemical Process Development & Scale-Up
Creating Safe, Efficient Processes from Lab to Plant

Chemical Process Development and Scale-Up guides the development of a commercially important molecule from synthesis in the lab to large scale manufacture of a quality product.

Chemical Reaction Kinetics Studies
Fundamental Understanding of Reactions Rates and Factors Affecting Them

Chemical reaction kinetics, also known as reaction kinetics, reflect rates of chemical reactions and provide a better understanding of their dependencies on reaction variables. Reaction kinetic studies provide enhanced insight into reaction mechanisms. Learn how to obtain data rich information for more complete reaction kinetic information.

Identificazione e controllo del polimorfismo
Comprendere il polimorfismo e l'impatto dei parametri di processo

Il polimorfismo è un fenomeno comune a molti solidi cristallini utilizzati in ambito farmaceutico e nel settore della chimica fine. I ricercatori provocano intenzionalmente la cristallizzazione del polimorfo desiderato per migliorare le proprietà di isolamento, gestire meglio le difficoltà che si presentano più a valle nel processo di lavorazione, aumentare la biodisponibilità o cercare di evitare conflitti con brevetti esistenti. L'identificazione in situ e in tempo reale delle trasformazioni polimorfiche e morfologiche consente di evitare che si instaurino processi inattesi e di eliminare prodotti fuori specifica e costose rilavorazioni dei materiali.

È possibile ricristallizzare composti chimici di valore elevato per ottenere un prodotto cristallino con le proprietà fisiche desiderate mediante un processo ad alta efficienza. Per progettare il processo di ricristallizzazione ideale sono necessarie sette fasi, che vanno dalla scelta del solvente più adatto alla creazione del prodotto cristallino essiccato. Questa guida sulla ricristallizzazione illustra nel dettaglio la procedura utilizzata per sviluppare un processo di cristallizzazione. Specifica quali informazioni sono necessarie in ogni fase della ricristallizzazione e spiega come controllare i parametri critici del processo.

Determinazione della solubilità e della larghezza della zona metastabile (MSZW)

Le curve di solubilità sono comunemente utilizzate per illustrare la relazione tra solubilità, temperatura e tipo di solvente. Disponendo del tracciato della temperatura in funzione della solubilità, gli scienziati creano il quadro necessario per sviluppare il processo di cristallizzazione desiderato. Una volta scelto un solvente appropriato, la curva di solubilità diventa uno strumento essenziale nello sviluppo di un processo di cristallizzazione efficace.

Nucleazione e crescita dei cristalli

Un'attenta regolazione del livello di supersaturazione durante il processo consente a scienziati e ingegneri di controllare efficacemente i processi di cristallizzazione. La supersaturazione è la forza motrice della nucleazione e crescita dei cristalli, determinandone la distribuzione granulometrica finale.

Measure Crystal Size Distribution

In-process probe-based technologies are applied to track particle size and shape changes at full concentration with no dilution or extraction necessary. By tracking the rate and degree of change to particles and crystals in real time, the correct process parameters for crystallization performance can be optimized.

Crystallization Seeding Protocol

Seeding is one of the most critical steps in optimizing crystallization behavior. When designing a seeding strategy, parameters such as: seed size, seed loading (mass), and seed addition temperature must be considered. These parameters are generally optimized based on process kinetics and the desired final particle properties, and must remain consistent during scale-up and technology transfer.

Oiling Out in Crystallization

Liquid-Liquid phase separation or oiling out is an often difficult to detect particle mechanism that can occur during crystallization processes. Oiling out can also cause residue on crystallization equipment that is difficult to clean – especially at larger scales.

Anti-Solvent Addition on Supersaturation

In an antisolvent crystallization, the solvent addition rate, addition location and mixing impact local supersaturation in a vessel or pipeline. Scientists and engineers modify crystal size and count by adjusting antisolvent addition protocol and the level of supersaturation.

Temperature Effects Crystallization Size and Shape

Crystallization kinetics are characterized in terms of two dominant processes, nucleation kinetics and growth kinetics, occurring during crystallization from solution. Nucleation kinetics describe the rate of formation of a stable nuclei. Growth kinetics define the rate at which a stable nuclei grows to a macroscopic crystal. Advanced techniques offer temperature control to modify supersaturation and crystal size and shape.

Temperature Effects Crystallization Size and Shape

Changing the scale or mixing conditions in a crystallizer can directly impact the kinetics of the crystallization process and the final crystal size. Heat and mass transfer effects are important to consider for cooling and antisolvent systems respectively, where temperature or concentration gradients can produce inhomogeneity in the prevailing level of supersaturation.

Chemical Process Development & Scale-Up

Chemical Process Development and Scale-Up guides the development of a commercially important molecule from synthesis in the lab to large scale manufacture of a quality product.

Chemical Reaction Kinetics Studies

Chemical reaction kinetics, also known as reaction kinetics, reflect rates of chemical reactions and provide a better understanding of their dependencies on reaction variables. Reaction kinetic studies provide enhanced insight into reaction mechanisms. Learn how to obtain data rich information for more complete reaction kinetic information.

Identificazione e controllo del polimorfismo

Il polimorfismo è un fenomeno comune a molti solidi cristallini utilizzati in ambito farmaceutico e nel settore della chimica fine. I ricercatori provocano intenzionalmente la cristallizzazione del polimorfo desiderato per migliorare le proprietà di isolamento, gestire meglio le difficoltà che si presentano più a valle nel processo di lavorazione, aumentare la biodisponibilità o cercare di evitare conflitti con brevetti esistenti. L'identificazione in situ e in tempo reale delle trasformazioni polimorfiche e morfologiche consente di evitare che si instaurino processi inattesi e di eliminare prodotti fuori specifica e costose rilavorazioni dei materiali.

Pubblicazioni

Casi di studio di ingegneria relativi a cristallizzazione e precipitazione

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Citazioni

Crystallization and Precipitation Citation List
Crystallization and precipitation citation list and publications

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