Offline-analyse brukes som regel til å bestemme krystalldistribusjon på slutten av et eksperiment eller under en produksjonsøkt. Selv om denne tilnærmingen er vanlig, finnes det begrensninger for offline-analyse som er relevante for krystaller:
Det settet med ParticleView-bilder illustrerer på en grei måte den kompliserte størrelsen, formen og strukturen til ulike krystaller. Fra store, runde "kampesteiner", til vakkert skjøre "dendritter" er krystallprodukter ofte varierte, noe som er en utfordring for effektiv atskilling og nedstrøms manipulasjon.
Ved å studere krystallene i sanntid kan forskere rutinemessig utvikle en detaljert og pålitelig forståelse av prosessen. ParticleView V19 med PVM-teknologi gjør det mulig for forskere å direkte observere krystallene og krystallstrukturene i prosessen, uten å måtte ta prøve.
Krystalliseringsmekanismer som kjernedannelse, vekst, brekkasje og formendringer kan observeres under prosessforhold i dynamisk endring, og de best egnede prosessparameterne kan velges med sikkerhet. En enkel bildebasert trend som indikerer hvordan krystallstørrelse, -form og -antall bedrer sanntidsbilder med høy oppløsning og gjør at viktige prosesshendelser kan identifiseres og undersøkes umiddelbart.
Med ParticleTrack kan forskere:
En ParticleTrack-probe med FBRM-teknologi senkes i et system med FBRM-teknologi for flytende slam eller dråper, uten behov for utvanning. En fokusert laser skanner probevinduets overflate og sporer individuelle kordelengder – målinger av partikkelstørrelse, -form og -antall. Denne målingen i sanntid presenteres som en distribusjon og statistikk (f.eks. middelverdi, antall), som vises som trend over tid.
Krystalliseringsprosessen gir en unik mulighet til å etterstrebe og kontrollere en optimal krystallstørrelse og formdistribusjon. Dette kan føre til en dramatisk redusert filtrerings- og tørketid, omgå problemer med lagring, transport og lagringstid, og sikre en konsekvent og repeterbar prosess til en lavere pris.
Denne tekniske rapporten dekker grunnleggende og avanserte strategier for optimering av krystallstørrelse og formdistribusjon.
Oppdag hvordan bildebasert prosesstrending kan føre til reduserte syklustider for krystallisering og bedre kvaliteten, samtidig som krystallstørrelsen og -formen er den samme.
Denne rapporten diskuterer beste praksis for utvikling av en plantestrategi og hvilke parametere som bør vurderes når du implementerer en planteprotokoll. Selv om forståelsen for krystallisering har blitt bedre de siste 30 årene, medfører plantetrinnet fremdeles utfordringer.
Recrystallization is a technique used to purify solid compounds by dissolving them in a hot solvent and allowing the solution to cool. During this process, the compound forms pure crystals as the solvent cools, while impurities are excluded. The crystals are then collected, washed, and dried, resulting in a purified solid product. Recrystallization is an essential method for achieving high levels of purity in solid compounds.
Oppløselighetskurver brukes ofte til å illustrere forholdet mellom løselighet, temperatur og type løsemiddel. Ved å plotte temperatur mot løselighet kan forskere opprette rammeverket som trengs for å utvikle ønsket krystalliseringsprosess. Så snart et egnet løsemiddel er valgt, blir oppløselighetskurven et kritisk verktøy for utviklingen av en effektiv krystalliseringsprosess.
Forskere og teknikere tar kontroll over krystalliseringsprosesser ved å nøye justere overmetningsnivået under prosessen. Overmetning er drivkraften for kjernedannelse og vekst i krystallisering og vil til syvende og sist avgjøre den endelige krystallstørrrelsedistribusjonen.
Sondebasert teknologi i prosesser brukes til å spore partikkelstørrelse og formendringer ved full konsentrasjon, uten at det er nødvendig med fortynning eller raffinering. Ved å spore hastigheten og graden av endringer i partikler og krystaller i sanntid, kan de riktige prosessparameterne for krystalliseringsytelse optimeres.
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.
Liquid-Liquid phase separation, or oiling out, is an often difficult to detect particle mechanism that can occur during crystallization processes.
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.
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.
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.
Crystal polymorphism describes the ability of one chemical compound to crystallize in multiple unit cell configurations, which often show different physical properties.
Protein crystallization is the act and method of creating structured, ordered lattices for often-complex macromolecules.
Lactose crystallization is an industrial practice to separate lactose from whey solutions via controlled crystallization.
A well-designed batch crystallization process is one that can be scaled successfully to production scale - giving the desired crystal size distribution, yield, form and purity. Batch crystallization optimization requires maintaining adequate control of the crystallizer temperature (or solvent composition).
Continuous crystallization is made possible by advances in process modeling and crystallizer design, which leverage the ability to control crystal size distribution in real time by directly monitoring the crystal population.
Recrystallization is a technique used to purify solid compounds by dissolving them in a hot solvent and allowing the solution to cool. During this process, the compound forms pure crystals as the solvent cools, while impurities are excluded. The crystals are then collected, washed, and dried, resulting in a purified solid product. Recrystallization is an essential method for achieving high levels of purity in solid compounds.
Oppløselighetskurver brukes ofte til å illustrere forholdet mellom løselighet, temperatur og type løsemiddel. Ved å plotte temperatur mot løselighet kan forskere opprette rammeverket som trengs for å utvikle ønsket krystalliseringsprosess. Så snart et egnet løsemiddel er valgt, blir oppløselighetskurven et kritisk verktøy for utviklingen av en effektiv krystalliseringsprosess.
Sondebasert teknologi i prosesser brukes til å spore partikkelstørrelse og formendringer ved full konsentrasjon, uten at det er nødvendig med fortynning eller raffinering. Ved å spore hastigheten og graden av endringer i partikler og krystaller i sanntid, kan de riktige prosessparameterne for krystalliseringsytelse optimeres.
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.
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.
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.
A well-designed batch crystallization process is one that can be scaled successfully to production scale - giving the desired crystal size distribution, yield, form and purity. Batch crystallization optimization requires maintaining adequate control of the crystallizer temperature (or solvent composition).