Все категории
- Все категории
- Оборудование
- Поддержка
- Библиотека
- Мероприятия и вебинары
- Другое
Filter
Позвонить специалисту /content/ru/ru/home/applications/L1_AutoChem_Applications/L2_Crystallization/seeding-cryz.fb.1.c.11.html
Затравливание — это один из самых простых методов контроля пересыщения. Он заключается в том, что в пересыщенный раствор добавляется небольшое количество кристаллов с целью:
Точно подобранные количество (масса) и размер частиц затравки помогают получить кристаллы с требуемыми параметрами. Для теоретической системы кристаллизации, где единственным процессом является рост и кристаллы имеют сферическую форму, можно разработать простую модель, позволяющую легко рассчитать окончательные размеры кристаллов на основе исходных размеров и количества затравки. Допустим, доля затравки составляет 1 %. В этом случае 1 % — это масса затравки по отношению к ожидаемой массе продукта. Поскольку плотность затравки равна плотности конечного продукта, массовая доля соответствует объемной. Следующий этап — преобразование объемного соотношения в соотношение диаметров.
Наша простая модель призвана проиллюстрировать зависимость распределения кристаллов по размерам от размеров и количества частиц затравки. В реальных системах применимы не все из описанных правил. Кристаллы редко имеют сферическую форму, а это означает, что для расчета размеров кристаллов необходимы более сложные формулы. Процессы кристаллизации очень редко сводятся только к росту. Всегда в большей или меньшей степени присутствуют такие явления, как образование зародышей и истирание частиц. Приведенный пример показывает, что микроскопия в режиме реального времени предоставляет уникальную возможность расширить наши представления о процессе затравливания. На фото справа — непосредственное наблюдение процесса затравливания в ходе кристаллизации органического вещества с использованием микроскопии в режиме реального времени. После добавления затравочных кристаллов в пересыщенный раствор (a) становится заметным поверхностное зародышеобразование на затравочных кристаллах (b). С течением времени происходит дендритный рост, когда из затравочных кристаллов под прямым углом вырастают небольшие иглы (c). Через 30 минут видно бимодальное распределение по размерам и форме, что говорит о возможных затруднениях с фильтрацией и сушкой конечного продукта (d).
Наглядное представление о процессе обеспечивает визуализация механизмов затравливания в ходе кристаллизации.
Уровень пересыщения, при котором добавляется затравка, — другая важная переменная, которую нужно учитывать при разработке процесса кристаллизации с затравкой. В случае охладительной кристаллизации этот параметр иногда не совсем точно называют температурой затравки. Затравка при высоком уровне пересыщения может привести к интенсивному вторичному зародышеобразованию, из-за чего сам процесс затравки может оказаться избыточным, если только целью не является точное распределение кристаллов по размерам. Если нужен рост кристаллов, то целесообразно сместить затравку ближе к кривой растворимости, где уровень пересыщения ниже. Это правило иллюстрируется на графике справа, где сравниваются три процесса кристаллизации с помощью прибора ParticleTrack с технологией FBRM при трех различных температурах затравки. Сравнение количества мелких частиц размером от 0 до 10 мкм в каждом из процессов позволяет сравнить относительную скорость зародышеобразования при различной температуре затравки. Наименьшей температуре затравки (наивысшему уровню пересыщения) соответствуют максимальная скорость зародышеобразования и тонкие кристаллы в конце процесса.
Еще один важный фактор, который необходимо учитывать, — это возможное слипание затравочных кристаллов во время подготовки и хранения, в результате чего образуются агрегаты. Нередко после затравки требуется изотермическая выдержка, чтобы обеспечить равномерное распределение затравочных кристаллов и наличие требуемой площади для процесса кристаллизации. Такая выдержка может также способствовать росту затравочных кристаллов, что увеличивает площадь поверхности, доступной для роста. На графике справа показан ход процесса кристаллизации (по данным прибора ParticleTrack), где для полного диспергирования затравки требуется четыре часа. Этот пример, а также прочие приведенные выше примеры показывают, как важно точно определить критические переменные процесса затравки — от этого зависят стабильность и качество продукта.
За последние годы процессы кристаллизации были усовершенствованы, но введение затравки по-прежнему сопровождается сложностями. В данном документе описываются принципы разработки оптимальной стратегии по введению затравки и перечисляются параметры, влияющие на конечный результат.
Применяя типовые операции в ходе кристаллизации, можно добиться оптимального распределения кристаллов по размеру и форме. В результате:
Полиморфизм часто наблюдается в кристаллических твердых веществах, используемых в фармацевтической промышленности и тонком органическом синтезе. Иногда ученые стремятся намеренно создать определенную полиморфную модификацию вещества, например, чтобы улучшить его выделяемость, предотвратить трудности на последующих этапах процесса, увеличить биодоступность или избежать нарушения авторских прав. Выявление полиморфных и морфологических превращений in situ и в режиме реального времени исключает такие риски, как неожиданные сбои в процессе, получение некондиционного продукта и дорогостоящая переработка материалов.
Перекристаллизация ценных химических соединений позволяет получить кристаллический продукт с нужными физическими свойствами при оптимальной эффективности процесса. Для разработки наилучшего процесса перекристаллизации требуется семь шагов, которые охватывают все этапы — от выбора подходящего растворителя до получения сухого кристаллического продукта. В настоящем руководстве по перекристаллизации описана пошаговая процедура разработки процесса перекристаллизации. Читатели узнают, какие данные нужны на каждом этапе перекристаллизации и как контролировать важнейшие параметры процесса.
Кривые растворимости широко применяются для графического выражения взаимосвязи между растворимостью, температурой и типом растворителя. Опираясь на них, ученые создают процессы кристаллизации. Когда подходящий растворитель выбран, кривая растворимости позволяет определить наиболее эффективный метод кристаллизации.
Ученые и инженеры управляют процессом кристаллизации, регулируя степень пересыщения в растворе. Пересыщение — это движущая сила зарождения и роста кристаллов, и именно от нее зависит их распределение по размерам.
Современные методики, основанные на применении датчиков, позволяют контролировать изменение размера и формы кристаллов в концентрированных растворах, не прибегая к разбавлению или экстракции. С их помощью можно оптимизировать параметры кристаллизации.
Введение затравки — критически важный фактор, который необходимо учесть при оптимизации процесса кристаллизации. При разработке схемы затравливания следует учитывать такие параметры, как количество (масса) затравки, размеры частиц и температура при добавлении. Эти параметры, которые обычно оптимизируются с учетом кинетики процесса и требуемых конечных свойств частиц, должны оставаться стабильными в ходе масштабирования и технологического переноса.
В реальной технологической среде трудно наблюдать процессы образования новой жидкой фазы или разделения фаз в системе жидкость — жидкость, происходящие во время кристаллизации. Подробнее.
Milling of dry powders can cause significant yield losses and can generate dust, creating health and safety hazards. In response to this, wet milling produces particles with a specifically designed size distribution. It is now common to employ high shear wet milling to break large primary crystals and agglomerates into fine particles.
При кристаллизации с противорастворителем на локальное пересыщение в резервуаре или трубопроводе влияют место и скорость добавления растворителя, а также перемешивание. Ученые и технологи изменяют размер и количество кристаллов путем коррекции протокола добавления противорастворителя и степени пересыщения.
Профиль охлаждения оказывает большое влияние на пересыщение и кинетику кристаллизации. Выбор правильного температурного режима в зависимости от площади поверхности кристаллов обеспечивает оптимальные параметры зарождения и роста кристаллов. Современные методы обеспечивают контроль температуры, позволяющий менять уровень пересыщения, размеры и форму кристаллов.
Изменение масштаба или условий перемешивания в кристаллизаторе может напрямую влиять на кинетику процесса кристаллизации и на окончательный размер кристалла. Тепло- и массоперенос — важные факторы, влияющие на охлаждение и действие противорастворителей. Температурные и концентрационные градиенты могут стать причиной неодинаковых уровней пересыщения.
Кристаллизация белков — это процесс и метод формирования структурированных упорядоченных решеток для макромолекул, зачастую имеющих сложное строение.
Lactose crystallization is an industrial practice to separate lactose from whey solutions via controlled crystallization.
Полиморфизм часто наблюдается в кристаллических твердых веществах, используемых в фармацевтической промышленности и тонком органическом синтезе. Иногда ученые стремятся намеренно создать определенную полиморфную модификацию вещества, например, чтобы улучшить его выделяемость, предотвратить трудности на последующих этапах процесса, увеличить биодоступность или избежать нарушения авторских прав. Выявление полиморфных и морфологических превращений in situ и в режиме реального времени исключает такие риски, как неожиданные сбои в процессе, получение некондиционного продукта и дорогостоящая переработка материалов.
Перекристаллизация ценных химических соединений позволяет получить кристаллический продукт с нужными физическими свойствами при оптимальной эффективности процесса. Для разработки наилучшего процесса перекристаллизации требуется семь шагов, которые охватывают все этапы — от выбора подходящего растворителя до получения сухого кристаллического продукта. В настоящем руководстве по перекристаллизации описана пошаговая процедура разработки процесса перекристаллизации. Читатели узнают, какие данные нужны на каждом этапе перекристаллизации и как контролировать важнейшие параметры процесса.
Кривые растворимости широко применяются для графического выражения взаимосвязи между растворимостью, температурой и типом растворителя. Опираясь на них, ученые создают процессы кристаллизации. Когда подходящий растворитель выбран, кривая растворимости позволяет определить наиболее эффективный метод кристаллизации.
Ученые и инженеры управляют процессом кристаллизации, регулируя степень пересыщения в растворе. Пересыщение — это движущая сила зарождения и роста кристаллов, и именно от нее зависит их распределение по размерам.
Современные методики, основанные на применении датчиков, позволяют контролировать изменение размера и формы кристаллов в концентрированных растворах, не прибегая к разбавлению или экстракции. С их помощью можно оптимизировать параметры кристаллизации.
Введение затравки — критически важный фактор, который необходимо учесть при оптимизации процесса кристаллизации. При разработке схемы затравливания следует учитывать такие параметры, как количество (масса) затравки, размеры частиц и температура при добавлении. Эти параметры, которые обычно оптимизируются с учетом кинетики процесса и требуемых конечных свойств частиц, должны оставаться стабильными в ходе масштабирования и технологического переноса.
В реальной технологической среде трудно наблюдать процессы образования новой жидкой фазы или разделения фаз в системе жидкость — жидкость, происходящие во время кристаллизации. Подробнее.
Milling of dry powders can cause significant yield losses and can generate dust, creating health and safety hazards. In response to this, wet milling produces particles with a specifically designed size distribution. It is now common to employ high shear wet milling to break large primary crystals and agglomerates into fine particles.
При кристаллизации с противорастворителем на локальное пересыщение в резервуаре или трубопроводе влияют место и скорость добавления растворителя, а также перемешивание. Ученые и технологи изменяют размер и количество кристаллов путем коррекции протокола добавления противорастворителя и степени пересыщения.
Профиль охлаждения оказывает большое влияние на пересыщение и кинетику кристаллизации. Выбор правильного температурного режима в зависимости от площади поверхности кристаллов обеспечивает оптимальные параметры зарождения и роста кристаллов. Современные методы обеспечивают контроль температуры, позволяющий менять уровень пересыщения, размеры и форму кристаллов.
Изменение масштаба или условий перемешивания в кристаллизаторе может напрямую влиять на кинетику процесса кристаллизации и на окончательный размер кристалла. Тепло- и массоперенос — важные факторы, влияющие на охлаждение и действие противорастворителей. Температурные и концентрационные градиенты могут стать причиной неодинаковых уровней пересыщения.
Кристаллизация белков — это процесс и метод формирования структурированных упорядоченных решеток для макромолекул, зачастую имеющих сложное строение.
Lactose crystallization is an industrial practice to separate lactose from whey solutions via controlled crystallization.
