《溶液结晶过程研究进展》
溶菌酶结晶的研究进展

北京联合大学学报 (自然科学版) Journal of Beijing Union University(Natural Sciences)
Sep . 2006 Vol. 20 No. 3 Sum No. 65
溶菌酶结晶的研究进展
陶凤云1 ,张新妙2 ,马润宇2
对于生物大分子的具体结构的了解可以揭示 它们的功能 ,这在新药设计以及改变分子结构使之 具有更高的工业应用潜力方面是非常有用的 。X 射线 衍 射 是 确 定 蛋 白 质 三 维 空 间 结 构 的 有 效 方 法[1] ,但是只有当得到合适的晶体时才可以用这样 的方法 。结构测定常常由于得不到高质量的晶体 而受到阻碍 。质量较好的蛋白质晶体的获得是蛋 白质进行结构分析的重要前提 。
许多学者对溶菌酶的结晶条件及影响因素进 行了研究 ,探讨了最优结晶条件 。Lu 等[14] 研究了 沉淀剂 、温度和添加剂对溶菌酶的溶解度 、暴露成
核的临界过饱和度和晶体形状的影响 。结果表明 , 对于溶菌酶的结晶 ,氯化钠作为沉淀剂是更有效 的 ,溶菌酶的结晶和温度有很大关系 ,逐渐变化的 温度 能 导 致 溶 菌 酶 更 好 的 晶 习 和 质 量 。Sauter 等[15] 研究了 50 多种化合物作为添加剂时对溶菌酶 结晶的影响 。结果表明 ,海藻糖能够明显提高母鸡 蛋白溶菌酶 ( HEWL) 的成核率 ,短链醇和多羟基化 合物对晶习和成核率有中等程度的影响 。糖 、乙 醇 、离子 、聚胺 、表面活性剂等能提高分子稳定性 、 成核和生长及质量 。阴离子是决定溶菌酶溶解性 和结晶空间簇的主要沉淀类型 。研究发现小鸡蛋 白溶菌酶 (CEWL) 浓度在 60~190 mgΠmL 范围内时 , 在酸性和碱性 pH 下能从铵 、钠 、钾 、铷 、镁和锰的硫 酸盐里结晶出来[16] 。Forsythe 等[16] 在不同条件下 制备了四种不同晶形 (四角形 、三角形 、正交 、单斜 晶系) 的小鸡蛋白溶菌酶晶体 ,发现在酸性 pH 下 , CEWL 仅能从硫酸根阴离子溶液中结晶 ;在中性缓 冲溶液里 ,CEWL 能被各种无机硫酸盐结晶 。磷酸 盐 、醋酸盐 、碳酸盐 、氯化物 、溴化物 、柠檬酸盐 、硝 酸盐 、碘化物 、硫氰酸根盐等的阴离子 ,也能结晶小 鸡蛋白溶菌酶 。Fermani 等[17] 以包括可电离基团的 聚合体膜 、吸附了聚 L - 赖氨酸或聚 L - 天冬氨酸 盐的交联凝胶膜和吸附了聚 L - 赖氨酸或聚 L - 天 冬氨酸盐的蚕丝蛋白等作为蛋白质非均相成核的 表面 ,进行了小鸡蛋白溶菌酶的结晶实验 。戴等[18] 用动态光散射法研究了 NaCl 为沉淀剂时 ,不同浓 度的 NaCl 对液 - 液扩散法生长溶菌酶晶体的影 响 ,并测量了晶体生长前后体系的 Zeta 电势 。结果 表明 ,NaCl 浓度较高时 ,溶液中一直存在较大的聚 集体 ,生长出的晶体质量较差 。在合适的 NaCl 浓 度下 ,溶液中溶菌酶的大的聚集体发生解聚集 ,生 长出的晶体质量较高 。2005 年 ,Curcio 等[19] 又研究 了不同洗脱液流速下溶菌酶的动态膜结晶 ,并进行 了结晶动力学分析 。结果表 明 , 温 度 为 5 ℃、3 % NaCl ( WΠV ) 、10 %MgCl2 ( WΠV) 时 ,在 1 100 μmΠs 的 洗脱液流速下 ,晶体生长速率达到最大值 。由于蛋 白质溶液的成核及结晶过程被不断变化的浓度控 制 ,因此 , Pullara 等[20] 尝试通过控制液 - 液分层区 的不规则波动来控制溶菌酶的结晶速率 ,取得了很 好的效果 。 21213 结晶机理的研究
氯-硫酸盐体系下硫酸钙溶解度相图的研究进展

氯-硫酸盐体系下硫酸钙溶解度相图的研究进展赖富国;高国华;肖燕飞;徐志峰【摘要】硫酸钙在氯-硫酸盐体系中的结晶现象广泛存在于卤水制盐和油田开发等众多工业领域,这将导致管道堵塞和传热效率下降等问题.为此,总结归纳了硫酸钙在氯-硫酸盐混合体系中溶解度相图的研究进展,发现硫酸钙溶解度受溶液温度及其他组分浓度影响较大,因此在实际的生产过程中可根据溶解度规律调整适当的组分浓度及温度.本研究为解决工业生产过程中硫酸钙结晶难题提供了数据支撑,为进一步研究硫酸钙在氯-硫酸盐水溶液体系下的溶解度规律提出了方向.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2018(050)008【总页数】6页(P16-21)【关键词】氯-硫酸盐;硫酸钙;溶解度【作者】赖富国;高国华;肖燕飞;徐志峰【作者单位】江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000;江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000;江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000;江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000【正文语种】中文【中图分类】TQ125.14硫酸钙通常以3种形态存在:二水硫酸钙(或称石膏,DH,CaSO4·2H2O)、半水硫酸钙(HH,CaSO4·0.5H2O)、无水硫酸钙(AH,CaSO4),其存在形态取决于温度、溶液酸碱度和溶液中组分浓度等条件。
硫酸钙在多组分水溶液中的溶解度随晶型、温度和其它组分浓度而改变,这使得硫酸钙在多组分水溶液中的溶解行为非常复杂,很难预测。
然而,钙大量存在于矿物资源以及天然水中,在物质提取过程中钙不可避免地会被带入水溶液中,很容易形成低溶解度的硫酸钙结晶,造成设备结垢、管道阻塞、产品纯度降低等问题[1],其症结就在于硫酸钙在氯化钠、氯化镁和氯化铵等氯-硫酸盐体系中的溶解度变化。
关于硫酸钙溶解度相图的研究在早期主要是通过实验来测定,而在当前,越来越多的模型被用来预测硫酸钙溶解度相图,如NRTL(Non-random Twoliquid)模型、Pitzer模型和MSE (The Mixed Solvent Electrolyte)模型,并且取得了较多可信的溶解度数据。
药物共晶的最新研究进展

2013年第37卷 第3期 第 120 页
120 2013,Vol. 37,No. 3 Progress in Pharmaceutical Sciences
药物共晶的最新研究进展
王义成, 冯成亮, 杨素勤, 吉 民*
( 东南大学化学化工学院,江苏 南京 211189)
[摘要] 药物共晶是药物活性成分与共晶试剂通过分子间作用力( 如氢键) 而形成的一种新晶型,它可改善药物 活性成分的理化性质和生物利用度,所以近年来有关药物共晶的研究已成为药学领域一大热点。分类综述酰胺 类、羧酸类、醇酚类和杂环类药物共晶的制备研究以及对药物活性成分的理化性质和生物利用度等的影响,为药物 共晶在药学领域的应用提供参考和借鉴。 [关键词] 药物共晶; 共晶试剂; 制备工艺; 理化性质; 生物利用度 [中图分类号] O743. 5; R944. 9 [文献标志码] A [文章编号]1001 - 5094( 2013) 03 - 0120 - 11
[Abstract] Pharmaceutical cocrystals formed from active pharmaceutical ingredients ( APIs ) and coformers through noncovalent molecular interaction such as hydrogen bonding. It can improve the physicochemical properties and bioavailability of APIs so the pharmaceutical cocrystals have attracted much attention in pharmaceutical field in recent years. The preparation of cocrystals of amides,carboxylic acids, alcohol-phenols and heterocycles as APIs and their effect on physicochemical properties and bioavailability of APIs were classifiedly reviewed so as to provide a reference for the application of pharmaceutical cocrystals in pharmaceutical field. [Key words] pharmaceutical cocrystal; cocrystal former; preparation process physicochemical property; bioavailability
基于微流控技术的纳升级蛋白质结晶筛选方法的研究进展

基于微流控技术的纳升级蛋白质结晶筛选方法的研究进展作者:高洁方群来源:《分析化学》2019年第02期摘;要;X射线晶体学技术是目前蛋白质结构测定中最主要的方法。
为了得到满足衍射要求的高質量蛋白质晶体,研究者通常耗费大量试剂和样品进行大规模结晶条件筛选。
微流控技术通过对超微量流体的操纵,可大幅降低在蛋白质结晶筛选中蛋白样品的消耗。
本文依据结晶方法,分别介绍了基于微批量法、蒸气扩散法、自由界面扩散法和透析法的微流控蛋白质结晶筛选方法的研究进展。
关键词;微流控技术; 蛋白质结晶筛选; 纳升级; 评述1;引言蛋白质作为一种生物大分子,其结构的测定对生命科学的发展具有重要意义。
生物系统内的作用机制和进化过程都与蛋白质结构息息相关。
蛋白质结构的测定有助于从原子层面理解生命活动,从而为疾病诊断和新药设计提供新的基础[1]。
目前,蛋白质结构主要通过3种方法测定:X射线晶体学技术(X-ray crystallography)、核磁共振波谱技术(Nuclear magnetic resonance, NMR)和电子显微镜技术(Electron microscopy)。
NMR技术可测定的蛋白质种类受限较大,要求测定对象须是中小分子量的可溶性蛋白,而且浓度为1 mmol/L时不聚集。
电子显微镜借助电子衍射技术和单颗粒技术解析蛋白质结构,但电子衍射技术需蛋白质的二维晶体,而单颗粒技术解析蛋白质结构的分辨率不佳。
近年来,冷冻电镜技术(Cyro-electron microscopy, cryo-EM)的快速发展基本解决了借助单颗粒技术解析结构的分辨率问题,显著提高了电镜技术在蛋白质结构测定中的地位[2,3]。
然而,X射线晶体学技术仍然是当前蛋白质结构测定中最主要的方法。
该技术对蛋白质的分子量和可溶性没有特殊要求,解析结构的分辨率能达到单个原子水平。
同时,同步辐射光源、微量和自动化液体操作等相关技术的发展都在持续有力地推动该技术的进一步发展[4]。
《聚合物的结晶》课件

晶体取向
在结晶过程中,聚合物分 子会沿着特定方向排列, 形成晶体取向,这会影响
聚合物的物理性质。
晶体结构
不同聚合物的晶体结构不 同,包括正交晶、三方晶 、单斜晶等,这些结构会 影响聚合物的光学、电学
和机械性能。
结晶条件与控制
温度
结晶温度是影响聚合物结晶的重要因素,通过控 制结晶温度可以调节结晶速度和晶体质量。
结晶过程与机理
结晶过程
聚合物结晶通常包括晶核的形成和晶 体的生长两个阶段。
结晶机理
聚合物结晶的机理主要包括均相成核 和异相成核两种。均相成核是指聚合 物分子本身形成晶核的过程,而异相 成核则是指聚合物在某些杂质或界面 上形成晶核的过程。
02
聚合物结晶的种类与结构
晶体结构和形态
晶体结构
聚合物晶体具有复杂的分子排列结构,通常由长链分子通过链间相互作用形成 有序堆叠。
溶剂沉淀法
通过改变聚合物的溶剂条件 ,使聚合物从溶液中析出并 形成晶体。
拉伸法
在聚合物处于塑性变形阶段 时,通过拉伸作用诱导聚合 物分子取向,从而促进结晶 的形成。
气相沉积法
在高真空条件下,使聚合物 分子从气态逐渐凝结并形成 晶体。
结晶生长机制
形核与生长
聚合物结晶过程中,首先 需要形成晶核,然后通过 分子扩散和重排,使聚合 物分子在晶核上生长,形
通过控制聚合物的结晶度,可以改善材料的强度、韧性、耐热性等性能。例如,尼龙-66纤维的强度 和韧性可以通过增加结晶度得到提高。
制备功能性材料
利用聚合物的结晶行为,可以制备具有特定功能性的材料,如光、电、磁等。例如,液晶聚合物可以 用于制备显示器。
在高分子科学中的应用
研究高分子链的构象
果葡糖浆的结晶性研究进展

第蒹青荤:膂发酵科技通讯果葡糖浆的结晶性研究进展贾慧慧袁卫涛杨海军(保龄宝生物股份有限公司山东禹城251200)摘要:果葡糖浆在贮藏过程中出现的结晶现象,属于葡萄糖在过饱和溶液中的正常析出,本文综述了果葡糖浆结晶的特点并对延缓结晶的措施进行了简述。
关键词:果葡糖浆结晶过饱和果葡糖浆也称高果糖浆或异构糖浆,它是以酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构作用,将其中一部分葡萄糖异构成果糖,由葡萄糖和果糖而组成的一种混合糖浆,因其优良的风味、甜性、溶解性、代谢性等,在乳饮料、发酵酸奶、乳制品等产品中的应用尽显优势…。
果葡糖浆的甜度接近于同浓度的白砂糖,风味类似天然果汁,具有清香、爽口的感觉12],同时果葡糖浆在40℃以下时具有冷甜特性,甜度随温度的降低而升高,F42果葡糖浆、F55果葡糖浆甜度分别相当于同等浓度白砂糖的90%和110%,可以完全替代白砂糖。
果葡糖浆中的果糖较蔗糖难于结晶,使果葡糖浆应用在某些产品上可表现出抗结晶性[31,果葡糖浆的最适贮存温度为28~32℃【4】,但是目前许多食品企业的仓储实际状况与该最佳贮藏温度相比,都存在阶段性不符(例如夏季最高温、冬季最低温阶段),当在低于最佳贮藏温度条件下贮藏一段时间后,果葡糖浆中葡萄糖晶体析出,出现白色浑浊或底部结晶,最终底部结块,这种现象属于葡萄糖在过饱和溶液的正常析出,理论上要完全消除这种结晶是不可能的,只能延缓结晶的产生。
1结晶的特点1.1结晶不影响产品品质果葡糖浆的结晶,其本质上是葡萄糖从糖浆中析出的现象,国家标准G B/T20882—2007果葡糖浆岬.3.3中指出,贮存过程中的晶体析出不影响产品质量,同时,韩利英等人对果葡糖浆的贮存实验表明[51,当F42果葡糖浆在一10℃条件下贮藏20d后,感官虽然表现为严重的白色结晶,但其他各项理化指标均在标准范围内,与贮藏初期相比无明显变化。
包志华嘲对F42果葡糖浆的贮藏研究也表明,在一10℃下贮一段时间后,葡萄糖晶体析出,感官指标不断变化,但当温度恢复到25-37℃之间后,结晶会消失,不影响使用。
药物晶型在药物研究中的应用进展

药物晶型在药物研究中的应用进展张文君,李东辉,吕春艳,陈泳霖,李想(哈尔滨商业大学药学院,黑龙江哈尔滨150076)摘要:药物晶型决定药物的安全性、临床有效性和质量可控性,已经成为国内外药学研究领域的热点问题。
在药物晶型研究过程中,采用高效的晶型制备方法以获得理想的药物晶型,是药物研发的重要内容;采取适宜的晶型检测方法对晶型药物进行准确的检测评价,对于保证药物制剂质量至关重要;药物的多晶型在限制了药物在临床上的应用的同时,也使药物在临床上的应用更具有选择性。
本文针对药物多晶型的制备方法、评价方法及其在临床上的应用进行综述,为药物晶型的研发提供参考。
关键词:药物多晶型;制备;检测方法;临床应用中图分类号:R914文献标识码:A文章编号:2095-5375(2021)04-0266-006doi:10.13506/ki.jpr.2021.04.014Application progress of drug crystal forms in drug researchZH4NG肛e^/un Donghui Chunyan,CHEN Yonglin,Z/Xiang(School of Pharmacy,Harbin University of Commerce,Harbin150076,China)Abstract:Drug crystal determines the safety, clinical effectiveness and quality control of drugs,which has become a hot issue in the field of pharmaceutical research at home and abroad.In the research process of drug crystal form,the use of efficient crystal form preparation Methods to obtain the ideal drug crystal form is an important part of drug research and development.It is very important to take appropriate crystal form detection method to accurately detect and evaluate crystal form drug to ensure the quality of drug preparation.Although the polymorphism of the drug restricts the clinical application of the drug,it also makes the clinical application of the drug more selective.In this paper,the preparation methods,evaluation Methods and clinical application of drug polymorphic forms were reviewed,which can provide reference for the research and development of drug polymorphic forms.Key words:Polymorphic drugs;Preparation;Detection method;Clinical application多晶型的概念最早由McCrone在1965年提出[1]。
蛋白质结晶研究进展_王岸娜

温度能够通过改变蛋白质的溶解度影响结晶
108
河南工业大学学报(自然科学版)
第 35 卷
表 1 获得过饱和结晶液的方法
改变蛋白质性质
改变水的化学活性
通过液相、气相手段改变 pH 添加盐(增大离子强度),盐析
添加配基以改变蛋白质 溶解度
除去促溶剂
除去盐(减小离子强度),盐溶
蒸发 改变温度 通过膜除去水分子以浓缩蛋白质
抑制剂
渗透剂
非共价交联剂
共价交联剂
分子类型 在生理或生化上相关的小分子物质,如辅酶、底物类似物、抑制剂、金属辅基、辅基
保证蛋白质分子完整性,如还原剂、金属原子清除剂 温和的非洗涤剂分子,如磺基甜菜碱、离液剂、表面活性剂;更强的增溶剂如洗涤剂(应用于膜蛋白)
能够部分抑制形核进而促进少部分晶核生长成高质量晶体的试剂,如二甲基亚砜(DMSO)、 二甲基甲酰胺(DMF)、低分子量醇类和糖类
蛋白质样品的纯度和均一性是蛋白质结晶非 常重要的两个因素. 纯度可通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳和质谱测定. 蛋白质的二级 结构可以使用傅里叶变换红外分光法和红外圆二 色谱法测定. 样品均一性可通过动态或静态光散 射(SLS)测定. SLS 测定均一性时,通过分析透射光 强度可获得蛋白质分子的摩尔质量 . [12] SLS 可检测 蛋白质样品的质量及溶液聚合状态.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
溶液结晶过程研究进展
摘要:结晶过程是化工过程中重要的操作单元之一,在介绍结晶过程分类的基础之上,提出影响溶液结晶过程的一系列因素,最后总结了如何合理把握好影响结晶过程中的因素,将会使结晶技术更加成熟与完善。
关键词:溶液结晶;结晶过程;强化
引言
结晶是一种历史悠久的分离技术,是化工制药、轻工等工业生产常用的精制技术,可从均质液相中获得一定形状和大小的晶状固体。
结晶过程是化工过程中重要的操作单元之一,为数众多的化工产品及中间产品都是以晶体形态出现的,如一些无机盐晶体、蛋白质晶体、糖、食盐等。
许多现代制备技术,例如外延生长、有机模板调制下的结晶、生物矿化、分子和纳米粒子的形成及自组装、大分子结晶等,都基于对结晶过程的有效控制[1]。
不仅传统工业结晶操作技术与设备在不断更新,而且新兴行业,如生物工程与生命科学、材料工业、催化剂制造、能源与环境、信息与通讯、电子行业也都离不开结晶技术。
工业结晶作为跨世纪发展的化工技术,将成为21世纪高新技术发展的基础手段之一。
溶液结晶过程通过改变操作条件或添加晶种物质使体系中关键组分的溶解度(或过饱度)发生变化,体系由平衡稳定状态转变为非稳定状态,促使新相产生,从而达到结晶物质与体系中其它混合物分离的目的。
溶液结晶过程是物质从液态转变为结晶态的过程,要经历两个步骤:结晶成核和晶体生长。
结晶成核是在过饱和溶液中生成一定数量的晶核;而在晶核的基础上成长为晶体,则为晶体生长。
1 结晶过程分类
结晶过程可以根据不同的方式进行分类,一般根据过饱和度的产生方式进行分类,如冷却结晶蒸发结晶、超声波结晶和高压结晶等[2]。
冷却结晶主要是使溶液冷却而变得饱和的结晶方法,适用于溶解度随温度的降低而显著下降的物质[3]。
冷却结晶有自然冷却结晶、夹套冷却结晶、蛇管冷却结晶、喷雾冷却结晶、自冷冷却结晶、长槽搅拌冷却结晶、真空冷却结晶和外部循环冷却结晶等。
蒸发结晶是通过加热溶液,使溶剂蒸发,改变溶液的浓度,溶液由非饱和状态变为饱和状态,再进入过饱和状态进行结晶操作的过程。
蒸发结晶可以分为真空蒸发结晶和恒温蒸发结晶。
功率超声是利用超声振动能量,在介质中产生强大的剪切力和高温,以改变物质的组织结构状态、功能或加速这些改变过程,引发或强化机械、物理、化学、生物等过程,提高这些过程的质量和效率,得到理想效果的技术。
功率超声与结晶过程的耦合的研究也由来已久,适宜的功率超声能通过影响结晶过程的热力学和动力学过程,从而控制结晶过程,获得不同需求的晶体。
关于超声波结晶的作用机理,目前得到普遍认同的具有3种作用机制[4],即热学机制、机械力学机制和空化机制。
高压结晶是利用加压使物系的液、固相发生相变的一种新型分离精制技术。
其优点是生产效率高、处理周期短,可从低浓度物系中分离得到高纯度产品而不受其他操作条件的限制,高压结晶可以提高目的组分回收率。
高压结晶对提纯物质的生产率、纯度和收率均有大幅度的提高。
虽然高压结晶具有以上优点,但由于高压结晶需要高压设备,导致了设备投资增加,系统维护复杂,且高压相平衡数据难以获得,使高压结晶的工业化应用受到限制。
2 结晶过程影响因素
影响整个结晶过程的因素很多,如溶液的过饱和度、杂质的存在、搅拌速度以及各种物理场等[5]。
超声强化溶液结晶的研究在国内外不是非常多,但已越来越受到一些科研机构和研究人
员的重视,逐渐成为人们关注的一个热点。
到目前为止,研究的重点主要集中超声影响溶液结晶过程的应用和机理研究。
根据胡爱军和丘泰球研究表明[5],超声可以强化溶液结晶过程并已显示出优越性,超声波不仅能促进普通溶液的结晶,而且也加速超临界流体溶液溶质的结晶过程,在一些特定情况下,又可表现为促进溶质的简单聚集,即为沉淀。
超声强化溶液结晶过程的效果与超声参数和处理对象有关。
超声应用于溶液的催化成核结晶已有很多实践并取得了很好的效果,其作用的机理大多认为是基于超声的空化效应,但并未得到一致的认同。
根据胡爱军和郑捷研究表明[6],磁场是具有一种特殊能量的场。
这种能量作用在物质上可以改变其微观结构,从而影响物质的物理化学性质。
而流体的宏观性质与分子的势垒、分子内聚力(即吸引力)等性质有很大关系。
溶液经磁场处理后,分子势垒、分子内聚力发生变化,必然引起流体的宏观性质变化,从而影响溶液的结晶过程。
磁场可以强化溶液的结晶过程,促进结晶;磁场还可以抑制溶液的结晶过程,降低结晶速率。
根据罗登林和丘泰球研究表明[7],超声强化溶液结晶,可以控制晶体粒径的大小,使粒径分布均匀,在一些领域已显示出优越性。
微波对溶液结晶的作用表现在一方面能促使结晶速率加快,结晶沉积物生成速度增大,化学反应速率增加;另一方面,也加快了结晶向挂片的沉积,增加了挂片覆盖层的厚度。
电场具有一些特殊性质,它对物质可产生各种作用,如热作用、极化作用、电化学作用等。
静电场强化溶液结晶过程是世界近年来研究和开发的热点,是一项新的高效分离技术,也是静电技术与化工分离交叉的学科前沿,目前对其机理的研究还不清楚。
场是具有一种特殊能量的场。
这种能量作用在物质上可以改变其微观结构,从而影响物质的物理化学性质。
而流体的宏观性质与分子的势垒、分子内聚力(即吸引力)等性质有很大关系。
溶液经磁场处理后,分子势垒、分子内聚力发生变化,必然引起流体的宏观性质变化,从而影响溶液的结晶过程。
由于晶体生长过程中杂质的存在不可避免,杂质或来自上游操作过程,或是为改善结晶过程而人为加入[8],而且杂质对晶体成核、生长、团聚等都有影响,进而影响到晶体习性、粒径及粒度分布等,因此,探寻结晶过程中杂质的作用及作用机理,对于探索控制晶体粒径及粒度分布的方法具有重要意义。
宫海燕和李彩虹等人[9]研究了杂质在结晶过程中对溶液状态、晶体成核、晶体生长、团聚过程以及晶体表面台阶生长速率的影响,并对其作用机理进行了分析。
研究表明,杂质对溶液状态的影响主要表现在对溶液的过饱和度及溶液稳定性的影响两方面。
在一定条件下,杂质种类及其含量对溶液过饱和度有影响,而且,有些杂质对溶液的超溶解度也有影响。
当杂质存在时,溶质的溶解度会发生变化,导致溶液过饱和度发生变化。
杂质对溶液稳定性的影响不可忽视。
杂质的存在可使系统的稳定性提高,也可使系统的稳定性下降,主要取决于杂质的性质、杂质粒子大小以及晶体表面状态。
3 结语
结晶是固体制造的关键的步骤,随着对结晶机理认识的不断深入和结晶技术的工业化应用,溶液结晶技术日益受到关注,且人们对所需固体产品提出了更高的标准。
由于磁场处理溶液结晶过程影响的因素较多,再加上磁场处理的效果与被处理的对象密切相关,若操作参数选择不当,不但不利于溶质的结晶过程和产品的质量,而且还会有相反的作用。
由于超声场、微波场、电场、磁场的性质各不相同,因此弄清各种物理场及其参数对结晶过程中晶核的生成和晶体的成长的影响机理十分重要,目前这方面的工作只是处于各种假设和探讨阶段。
目前,杂质对结晶过程影响的研究多停留在宏观水平,包括特定杂质对晶体的数目、生长形态、生长速率、质量等的影响,而对于微观水平,如晶体表面形貌、台阶生长速率、缺陷及杂质分配系数等的研究较为鲜见。
参考文献
[1]Liu X Y.Interfacial effect of molecules on nucleation kinetics[J].JPhys Chem B,2001,105(47):11550-11558.
[2]米彦,刘景圣. 溶液结晶方法的研究进展[J]. 农产品加工. 2011, 244(5), 4-6.
[3]徐季亮. 结晶方法与设备[J].化工装备技术. 1991(2):37-40.
[4]冯若.声化学及应用[M].合肥,安徽科学技术出版社,1992.
[5]胡爱军, 丘泰球. 超声场强化溶液结晶研究进展[J]. 应用声学.2001,21(4), 44-48.
[6]胡爱军, 郑捷. 磁场影响溶液结晶过程研究进展[J]. 江苏化工.2002,30(2), 30-32.
[7]罗登林, 丘泰球. 物理场强化溶液结晶应用研究进展[J]. 江苏化工.2005,33(2), 26-29.
[8]郭敏,叶秀深,刘海宁,等.表面活性物质对无机盐结晶行为影响的机理[J].无机盐工业,2008,40(8):11-14.
[9]宫海燕, 李彩虹, 王佩佩. 杂质对溶液结晶过程影响的研究进展[J]. 化学与生物工程.2010, 3, 9-12.。