结晶技术概述与进展:原理、过程及应用分析

该思维导图概述了结晶技术的基本原理、过程及类型。结晶技术具有选择性高、纯度高等特点,涉及溶液的饱和与过饱和、晶核生成和晶体生长等步骤。主要包括分批和连续结晶,各有优缺点。还讨论了过程的预测与改善方法,如产率提升和杂质控制,以及技术进展,包括动力学研究和新兴技术如超临界结晶和超声结晶的应用。这些内容为理解和应用结晶技术提供了全面视角。

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# 结晶技术概述与进展
- 概述
  - 特点
    - 选择性高
    - 纯度高
    - 设备简单
    - 影响因素多
- 基本原理
  - 溶液的饱和与过饱和
    - 溶解度定义
    - 饱和曲线与过饱和曲线
      - 稳定区(不饱和)
      - 第一介稳区(晶种生长)
      - 第二介稳区(新晶核产生)
      - 不稳区(晶核泛滥)
  - 溶解度与颗粒大小关系
    - S = C/C*
- 结晶过程
  - 过饱和溶液形成
    - 冷却法
    - 溶剂蒸发法
    - 改变溶剂性质
    - 化学反应法
  - 晶核生成
    - 初级成核
      - 均相成核
      - 非均相成核
    - 二次成核(晶种诱导)
  - 晶体生长
    - 扩散传质
      - 浓度差驱动
    - 晶格排列
      - 表面反应
- 结晶类型
  - 分批结晶
    - 步骤
      - 清洁
      - 加料
      - 过饱和
      - 成核生长
      - 排料
    - 优点
      - 产品可控
    - 缺点
      - 成本高
      - 稳定性差
  - 连续结晶
    - 特征
      - 连续进料排料
      - 晶体悬浮
      - 大规模生产
    - MSMPR模型
      - 基本假设
        - 粒度分布相同
        - 无分级
        - 无破碎聚集
    - 优点
      - 劳力高效
      - 设备寿命长
      - 粒度可控
- 过程预测与改善
  - 产率提升
    - 提高浓度
    - 降低溶解度
  - 杂质来源
    - 母液
    - 包埋
    - 晶格取代
  - 晶习控制
    - 外部形态
  - 晶体分布
    - 控制成核与生长速度
  - 过滤优化
    - 大晶体
    - 窄分布
  - 结垢问题
  - 多晶形现象
- 技术进展
  - 理论进展
    - 动力学
    - 热力学
    - 分子模拟
  - 新技术
    - 超临界结晶
    - 超声结晶
      - 超声作用
        - 诱导成核
        - 替代晶种
        - 提高纯度
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