結(jié)晶技術(shù)精品課件

1、關(guān)于結(jié)晶技術(shù)第一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27結(jié)晶的概念溶液中的溶質(zhì)在一定條件下，因分子有規(guī)則的排列而結(jié)合成晶體，晶體的化學(xué)成分均一，具有各種對(duì)稱的晶體，其特征為離子和分子在空間晶格的結(jié)點(diǎn)上呈規(guī)則的排列.固體有結(jié)晶和無(wú)定形兩種狀態(tài)結(jié)晶析出速度慢，溶質(zhì)分子有足夠時(shí)間進(jìn)行排列，粒子排列有規(guī)則無(wú)定形固體析出速度快，粒子排列無(wú)規(guī)則第二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)第三張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27漂亮的鉆石第四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27結(jié)晶操作的特點(diǎn)只有同類分子

2、或離子才能排列成晶體，因此結(jié)晶過(guò)程有良好的選擇性。通過(guò)結(jié)晶，溶液中大部分的雜質(zhì)會(huì)留在母液中，再通過(guò)過(guò)濾、洗滌，可以得到純度較高的晶體。結(jié)晶過(guò)程具有成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，廣泛應(yīng)用于氨基酸、有機(jī)酸、抗生素、維生素、核酸等產(chǎn)品的精制。第五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27四、結(jié)晶的基本原理溶液的飽和與溶解度過(guò)飽和度飽和溶液：當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度等于該溶質(zhì)在同等條件下的飽和溶解度時(shí)，該溶液稱為飽和溶液； 過(guò)飽和溶液：溶質(zhì)濃度超過(guò)飽和溶解度時(shí)，該溶液稱之為過(guò)飽和溶液； 溶質(zhì)只有在過(guò)飽和溶液中才能析出；要使溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶出來(lái)，必有設(shè)法產(chǎn)生一定的過(guò)飽和度作為推動(dòng)力。第六張，PP

3、T共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/271、飽和曲線與過(guò)飽和曲線冷卻蒸發(fā)過(guò)程第七張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27上圖分析A 穩(wěn)定區(qū)： 不飽和區(qū)，沒(méi)有結(jié)晶的可能。B、C 介穩(wěn)區(qū)或亞穩(wěn)區(qū)：在此區(qū)域內(nèi)，如果不采取措施，溶液可以長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定，如遇到某種刺激，則會(huì)有結(jié)晶析出。另外，此區(qū)不會(huì)自發(fā)產(chǎn)生晶核，但如已有晶核，則晶核長(zhǎng)大而吸收溶質(zhì)，直至濃度回落到飽和線上。介穩(wěn)區(qū)又細(xì)分為兩個(gè)區(qū)第一介穩(wěn)區(qū)：加入晶種（結(jié)晶過(guò)程中加入的促進(jìn)結(jié)晶的晶體），結(jié)晶會(huì)生長(zhǎng)，但不產(chǎn)新晶核第二介穩(wěn)區(qū)：加入晶種結(jié)晶會(huì)生長(zhǎng)，同時(shí)有新晶核產(chǎn)生第八張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/

4、9/27D 不穩(wěn)區(qū)：是自發(fā)成核區(qū)域，溶液不穩(wěn)定，瞬時(shí)出現(xiàn)大量微小晶核，發(fā)生晶核泛濫。上述三個(gè)區(qū)域，穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，溶液牌不飽和狀態(tài)，沒(méi)有結(jié)晶；不穩(wěn)區(qū)內(nèi)，晶核形成的速度較大，因此產(chǎn)生的結(jié)晶量大，晶粒小，質(zhì)量難以控制；介穩(wěn)區(qū)內(nèi)，晶核的形成速率較慢，生產(chǎn)中常采用加入晶種的方法，并把溶液濃度控制在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)的養(yǎng)晶區(qū)，讓晶體慢慢長(zhǎng)大。上圖分析第九張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27過(guò)飽和曲線與溶解度曲線不同，溶解度曲線是恒定的，而過(guò)飽和曲線的位置不是固定的。對(duì)于一定的系統(tǒng)，它的位置至少和三個(gè)因素有關(guān)：（1）產(chǎn)生過(guò)飽和度的速度（冷卻和蒸發(fā)速度）（2）加晶種的情況；（3）機(jī)械攪拌的強(qiáng)度。冷卻

5、或蒸發(fā)的速度越慢，晶種越小，機(jī)械攪拌越激烈，則過(guò)飽和曲線越向溶解度曲線靠近。在生產(chǎn)中應(yīng)盡量控制各種條件，使曲線1和2之間有一個(gè)比較寬的區(qū)域，便于結(jié)晶操作的控制。第十張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/272、結(jié)晶過(guò)程的實(shí)質(zhì) （1）結(jié)晶是指溶質(zhì)自動(dòng)從過(guò)飽和溶液中析出，形成新相的過(guò)程。（2）這一過(guò)程不僅包括溶質(zhì)分子凝聚成固體，還包括這些分子有規(guī)律地排列在一定晶格中，這一過(guò)程與表面分子化學(xué)鍵力變化有關(guān)；因此，結(jié)晶過(guò)程是一個(gè)表面化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。 第十一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/273、晶體的形成 形成新相（固體）需要一定的表面自由能。因此，溶液濃度達(dá)到飽

6、和溶解度時(shí)，晶體尚不能析出，只有當(dāng)溶質(zhì)濃度超過(guò)飽和溶解度后，才可能有晶體析出。首先形成晶核（晶核是過(guò)飽和溶液中初始生成的微小晶粒，是晶體成長(zhǎng)過(guò)程必不可少的核心。），微小的晶核具有較大的溶解度。實(shí)質(zhì)上，在飽和溶液中，晶核是處于一種形成溶解再形成的動(dòng)態(tài)平衡之中，只有達(dá)到一定的過(guò)飽和度以后，晶核才能夠穩(wěn)定存在 第十二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/274、結(jié)晶過(guò)程：(1) 過(guò)飽和溶液的形成(2) 晶核生成(3) 晶體的生長(zhǎng)其中，溶液達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)是結(jié)晶的前提；過(guò)飽和度是結(jié)晶的推動(dòng)力。 推動(dòng)力：c=c-c 其中 c過(guò)飽和溶液的濃度 c飽和溶液的濃度第十三張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)

7、作于2022年6月2022/9/27過(guò)飽和溶液的形成方法(1) 冷卻（等溶劑結(jié)晶） ：適用于溶解度隨溫度升高而增加的體系；同時(shí)，溶解度隨溫度變化的幅度要適中； (2) 溶劑蒸發(fā)（等溫結(jié)晶法） ：適用于溶解度隨溫度降低變化不大的體系，或隨溫度升高溶解度降低的體系； (3) 改變?nèi)軇┬再|(zhì)(4) 化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生低溶解度物質(zhì)：加入反應(yīng)劑產(chǎn)生新物質(zhì)，當(dāng)該新物質(zhì)的溶解度超過(guò)飽和溶解度時(shí)，即有晶體析出； 第十四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/275、晶體純度為什么晶體是很純的？晶體是化學(xué)均一的固體，但結(jié)晶溶液中的雜質(zhì)卻通常是相當(dāng)多的，結(jié)晶時(shí)，溶液中溶質(zhì)因其溶解度與雜質(zhì)的溶解度不同，溶質(zhì)

8、結(jié)晶而雜質(zhì)留在溶液中，因而互相分離，或兩者的溶解度雖相差不大，但晶格不同，彼此“格格不入”而互相分離，所以原始溶液中雖含雜質(zhì)，結(jié)晶出來(lái)的晶體卻非常純潔。因此，結(jié)晶是生產(chǎn)純固體，告別是小分子產(chǎn)品最有效的方法之一。第十五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27純度影響因素（1）母液在晶體表面的吸藏（2）形成晶簇，包藏母液（3）晶習(xí)：一定環(huán)境中，晶體的外部形態(tài)。晶習(xí)是各晶面以不同的速率生長(zhǎng)，從而形成不同外形的晶體，這種習(xí)性及最終形成的晶體外形。第十六張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27五、晶核的形成晶核是過(guò)飽和溶液中初始生成的微小晶粒，是晶體成長(zhǎng)過(guò)程必不可

9、少的核心。 第十七張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/271、形成方式(1) 初級(jí)成核：過(guò)飽和溶液中的自發(fā)成核現(xiàn)象，在沒(méi)有晶體存在的過(guò)飽和溶液中自發(fā)產(chǎn)生晶核的過(guò)程。a 均相成核：在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)，潔凈的過(guò)飽和溶液還不能自發(fā)地產(chǎn)生晶核。只有進(jìn)入不穩(wěn)區(qū)后，晶核才能自發(fā)地產(chǎn)生。這種在均相過(guò)飽和溶液中自發(fā)產(chǎn)生晶核的過(guò)程稱為均相初級(jí)成核。 b 非均相成核：如果溶液中混入外來(lái)固體雜質(zhì)粒子，如空氣中的灰塵或其它人為引入的固體粒子，則這些雜質(zhì)粒子對(duì)初級(jí)成核有誘導(dǎo)作用。這種在非均相過(guò)飽和溶液(在此非均相指溶液中混入了固體雜質(zhì)顆粒)自發(fā)產(chǎn)生晶核的過(guò)程稱為非均相初級(jí)成核。 第十八張，PPT共五十二頁(yè)，

10、創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27形成方式(2) 二次成核：在有晶體存在的過(guò)飽和溶液中進(jìn)行的，稱為二級(jí)成核或次級(jí)成核。在過(guò)飽和溶液成核之前加入晶種誘導(dǎo)晶核生成，或者在已有晶體析出的溶液中再進(jìn)一步成核均屬于二級(jí)成核。應(yīng)予指出，初級(jí)成核的速率要比二級(jí)成核速率大得多，而且對(duì)過(guò)飽和度變化非常敏感，故其成核速率很難控制。因此，除了超細(xì)粒子制造外，一般結(jié)晶過(guò)程都要盡量避免發(fā)生初級(jí)成核，而應(yīng)以二級(jí)成核作為晶核的主要來(lái)源。 第十九張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/272、二次成核受已存在的宏觀晶體的影響而形成晶核的現(xiàn)象，稱為二次成核。是晶核的主要來(lái)源。兩種機(jī)理：（1）液體剪應(yīng)力成核：

11、由于過(guò)飽和液體與正在成長(zhǎng)的晶體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，液體邊界層和晶體表面的速度差，在晶體表面產(chǎn)生的剪切力，將附著于晶體之上的微粒子掃落，而成為新的晶核。 （2）接觸成核（碰撞成核）：指當(dāng)晶體之間或晶體與其它固體物接觸時(shí)，晶體表面的破碎成為新的晶核。在結(jié)晶器中晶體與攪拌槳葉、器壁或擋板之間的碰撞、晶體與晶體之間的碰撞都有可能產(chǎn)生接觸成核。主要由攪拌強(qiáng)度有關(guān)。被認(rèn)為是獲得晶核最簡(jiǎn)單，最好的方法。第二十張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27接觸成核優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)較低，即溶液過(guò)飽和度對(duì)成核影響較小。在低過(guò)飽和度下進(jìn)行，能得到優(yōu)質(zhì)結(jié)晶產(chǎn)品。產(chǎn)生晶核所需要的能量非常低，被碰撞的晶體不會(huì)造

12、成宏觀上的磨損。 4種方式：(1)晶體與攪拌螺旋槳間的碰撞；(2)湍流下晶體與結(jié)晶器壁間的碰撞；(3)湍流下晶體與晶體的碰撞；(4)沉降速度不同，晶體與晶體的碰撞。以第一種為主。第二十一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27影響接觸成核的因素（1）過(guò)飽和度的影響（2）碰撞能量E的影響：碰撞的能量E越大產(chǎn)生的晶粒數(shù)越多。（3）螺旋槳的影響：螺旋漿對(duì)接觸成核的影響最大，主要體現(xiàn)在它的轉(zhuǎn)速和槳葉端速度上。為了避免產(chǎn)生過(guò)量的晶核，螺旋槳總是在適宜的低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。另外螺旋槳的材質(zhì)對(duì)成核也有一定的影響。軟的槳葉吸收了大部分的碰撞能量，使晶核生成量大幅度減?。ň垡蚁~與不銹鋼槳葉相比

13、，晶核的生成量相差4倍以上，也有晶核的生成與材質(zhì)無(wú)關(guān)的報(bào)道）。一般情況下，低轉(zhuǎn)速時(shí)，槳葉材質(zhì)的影響要突出些。（4）晶體粒度的影響：同一溫度下，小粒子較大粒子具有更大表面能，這一差別使得微小晶體的溶解度高于粒度大的晶體。如果溶液中大小晶粒同時(shí)存在，則微小晶粒溶解而大晶粒生長(zhǎng)，直至小晶粒完全消失。因此存在一個(gè)臨界粒度值。晶體的粒度只有大于此臨界值，才能成為可以繼續(xù)長(zhǎng)大的穩(wěn)定的晶核。接觸成核中晶核生成量與晶體粒度有著密切的關(guān)系。粒度小于某最小值的晶體，其單個(gè)晶體的成核速率接近于零。粒度增大，接觸的頻率和碰撞的能量增大，單個(gè)晶體的成核速率增大。超過(guò)某一最大值后，接觸的頻率降低，成核的速率下降。當(dāng)晶粒大

14、于某一界限時(shí)，晶粒不再參與循環(huán)而沉降在結(jié)晶器的底部。 第二十二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27控制成核現(xiàn)象的措施維持穩(wěn)定的過(guò)飽和度限制晶體的生長(zhǎng)速率盡可能減低晶體的機(jī)械碰撞能量及幾率對(duì)溶液進(jìn)行加熱、過(guò)濾等預(yù)處理使符合要求的晶粒得以及時(shí)排出將含有過(guò)量細(xì)晶母液取出后細(xì)消后送回結(jié)晶器調(diào)節(jié)pH值或加入具選擇性的添加劑以改變成核速率第二十三張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27六、雜質(zhì)對(duì)晶體生長(zhǎng)速率的影響濃度僅為10-6mg/L量級(jí)或者更低，即可顯著地影響結(jié)晶行為，其中包括對(duì)溶解度、介穩(wěn)區(qū)寬度、晶體成核及成長(zhǎng)速率、晶習(xí)及粒度分布的影響等。雜質(zhì)對(duì)結(jié)晶行為的

15、影響是復(fù)雜的，目前尚沒(méi)有公認(rèn)的普遍規(guī)律。 途徑有以下幾點(diǎn)：（1）通過(guò)改變?nèi)芤旱慕Y(jié)構(gòu)或平衡飽和濃度，改變晶體與溶液之間的界面上液層的特性，影響溶質(zhì)長(zhǎng)入晶面。（2）雜質(zhì)本身在晶面上吸附，產(chǎn)生阻擋作用。（3）如晶格有相似之處，雜質(zhì)有可能長(zhǎng)入晶體內(nèi)。第二十四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27七、結(jié)晶操作連續(xù)結(jié)晶分批結(jié)晶但我國(guó)目前仍以分批為主第二十五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/271、分批結(jié)晶的步驟結(jié)晶器的清潔加料到結(jié)晶器中產(chǎn)生過(guò)飽和度成核與晶體生長(zhǎng)晶體的排除第二十六張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27操作方式第二十七張，PP

16、T共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27分批結(jié)晶優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)出指定純度，粒度分布及晶形的產(chǎn)品缺點(diǎn)：成本高， 操作和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。第二十八張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/272、連續(xù)結(jié)晶特點(diǎn)：較好地使用勞動(dòng)力設(shè)備壽命長(zhǎng)多變的生產(chǎn)能力晶體粒度及分布可控較好的冷卻與加熱裝置產(chǎn)品穩(wěn)定并使損耗減少到最小第二十九張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27方式（1）細(xì)晶消除（2）產(chǎn)品粒度分級(jí)排料（3）清母液溢流 第三十張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27（1）細(xì)晶消除在工業(yè)結(jié)晶過(guò)程中，由于成核速率難以控制，使晶體數(shù)量過(guò)多

17、，平均粒度過(guò)小，粒度分布過(guò)寬，而且還會(huì)使結(jié)晶收率降低。因此，在連續(xù)結(jié)晶操作中常采用“細(xì)晶消除”的方法，以減少晶體數(shù)量，達(dá)到提高晶體平均粒度，控制粒度分布，提高結(jié)晶收率的目的。常用的細(xì)晶消除方法是根據(jù)淘析原理，在結(jié)晶器內(nèi)部或下部建立一個(gè)澄清區(qū)，晶漿在此區(qū)域內(nèi)以很低的速度上流，由于粒度大小不同的晶體具有不同的沉降速度，當(dāng)晶粒的沉降速度大于晶漿上流速度時(shí)，晶粒就會(huì)沉降下來(lái)，故較大的晶粒沉降下來(lái)，回到結(jié)晶器的主體部分，重新參與晶漿循環(huán)而繼續(xù)長(zhǎng)大，最后排出結(jié)晶器進(jìn)入分級(jí)排料器。而較小晶粒則隨流體上流從澄清區(qū)溢流而出，進(jìn)入細(xì)晶消除系統(tǒng)，采用加熱或稀釋的方法使細(xì)小晶粒溶解，然后經(jīng)循環(huán)泵重新回到結(jié)晶器中?！凹?xì)

18、晶消除”有效地減少了晶核數(shù)量，從而提高了結(jié)晶產(chǎn)品的質(zhì)量和收率。第三十一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27（2）產(chǎn)品粒度分級(jí)排料這種操作方法常被混合懸浮型連續(xù)結(jié)晶器所采用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體粒度分布的調(diào)節(jié)。含有晶體的混合液從結(jié)晶器中流出前，先使其流過(guò)一個(gè)分級(jí)排料器，分級(jí)排料器可以是淘析腿、旋液分離器或濕篩，它可將大小不同的晶粒分離，其中小于某一產(chǎn)品分級(jí)粒度的晶體被送回結(jié)晶器繼續(xù)長(zhǎng)大，達(dá)到產(chǎn)品分級(jí)粒度的晶體作為產(chǎn)品排出系統(tǒng)，因此分級(jí)排料裝置是控制顆粒大小和粒度分布的關(guān)鍵。第三十二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27（3）清母液溢流清母液溢流是調(diào)節(jié)結(jié)晶器內(nèi)

19、晶漿密度的主要手段。從澄清區(qū)溢流出來(lái)的母液中，總是含有一些小于某一粒度的細(xì)小晶粒，所以實(shí)際生產(chǎn)中并不存在真正的清母液，為了避免流失過(guò)多的固相產(chǎn)品組分，一般將溢流出的帶細(xì)晶的母液先經(jīng)旋液分離器或濕篩分離，然后將含較少細(xì)晶的液流排出結(jié)晶系統(tǒng)，含較多細(xì)晶的液流經(jīng)細(xì)晶消除后循環(huán)使用。第三十三張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/273、常用的工業(yè)起晶方法自然起晶法：溶劑蒸發(fā)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)形成晶核、當(dāng)產(chǎn)生一定量的晶種后，加入稀溶液使溶液濃度降至介穩(wěn)區(qū)，新的晶種不再產(chǎn)生，溶質(zhì)在晶種表面生長(zhǎng)。刺激起晶法：將溶液蒸發(fā)至介穩(wěn)區(qū)后，冷卻，進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，形成一定量的晶核，此時(shí)溶液的濃度會(huì)有所降低，進(jìn)

20、入并穩(wěn)定在亞穩(wěn)定的養(yǎng)晶區(qū)使晶體生長(zhǎng)。晶種起晶法：將溶液蒸發(fā)后冷卻至介穩(wěn)區(qū)的較低濃度，加入一定量和一定大小的晶種，使溶質(zhì)在晶種表面生長(zhǎng)。 第三十四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/274、影響晶體生長(zhǎng)速度的因素 雜質(zhì)：改變晶體和溶液之間界面的滯留層特性，影響溶質(zhì)長(zhǎng)入晶體、改變晶體外形、因雜質(zhì)吸附導(dǎo)致的晶體生長(zhǎng)緩慢；攪拌：加速晶體生長(zhǎng)、加速晶核的生成；溫度：促進(jìn)表面化學(xué)反應(yīng)速度的提高，增加結(jié)晶速度； 第三十五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/275、提高晶體質(zhì)量的方法晶體質(zhì)量包括三個(gè)方面的內(nèi)容：晶體大小、形狀和純度影響晶體大小的因素： 溫度、晶核質(zhì)量、攪

21、拌等影響晶體形狀的因素： 改變過(guò)飽和度、改變?nèi)軇w系、雜質(zhì)影響晶體純度的因素： 母液中的雜質(zhì)、結(jié)晶速度、晶體粒度及粒度分布第三十六張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27晶體結(jié)塊晶體結(jié)塊是一種導(dǎo)致結(jié)晶產(chǎn)品品質(zhì)劣化的現(xiàn)象，導(dǎo)致晶體結(jié)塊的主要原因有：結(jié)晶理論：由于某些原因造成晶體表面溶解并重結(jié)晶，使晶粒之間在接觸點(diǎn)上形成固體晶橋，呈現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象；毛細(xì)管吸附理論：由于晶體間或晶體內(nèi)的毛細(xì)管結(jié)構(gòu)，水分在晶體內(nèi)擴(kuò)散，導(dǎo)致部分晶體的溶解和移動(dòng)，為晶粒間晶橋的形成提供飽和溶液，導(dǎo)致晶體結(jié)塊。思考題：食鹽中常遇到結(jié)塊的現(xiàn)象，請(qǐng)解釋原因，應(yīng)如何預(yù)防？第三十七張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022

22、年6月2022/9/27重結(jié)晶經(jīng)過(guò)一次粗結(jié)晶后，得到的晶體通常會(huì)含有一定量的雜質(zhì)。此時(shí)工業(yè)上常常需要采用重結(jié)晶的方式進(jìn)行精制。重結(jié)晶是利用雜質(zhì)和結(jié)晶物質(zhì)在不同溶劑和不同溫度下的溶解度不同，將晶體用合適的溶劑再次結(jié)晶，以獲得高純度的晶體的操作。第三十八張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27重結(jié)晶的操作過(guò)程選擇合適的溶劑；將經(jīng)過(guò)粗結(jié)晶的物質(zhì)加入少量的熱溶劑中，并使之溶解；冷卻使之再次結(jié)晶；分離母液；洗滌；第三十九張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27案例1胰凝乳蛋白酶的晶體制備 取分離所得的胰凝乳蛋白酶濃縮至一定體積。然后加(NH4)2SO4（0.144

23、g/mL）至胰凝乳蛋白酶溶液達(dá)0.25飽和度，用0.1mol/LNaOH調(diào)節(jié)pH至6.0，在室溫（2530）放置12h即可出現(xiàn)晶體。第四十張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27案例2 味精的結(jié)晶1. 晶體味精（1）晶種（2） 結(jié)晶工藝條件第四十一張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/272. 粉體味精第四十二張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27案例3 青霉素G鈉的結(jié)晶加成鹽劑結(jié)晶法第四十三張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27案例4 檸檬酸的結(jié)晶檸檬酸生產(chǎn)工藝第四十四張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

24、2022/9/2736.6第四十五張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27一水檸檬酸結(jié)晶法 當(dāng)濃縮液含量約達(dá)80%、溫度達(dá)55時(shí)，已呈過(guò)飽和狀態(tài)，然后將其放入結(jié)晶器中，開動(dòng)攪拌，任其自然冷卻，當(dāng)溫度到40以下時(shí)，可以刺激起晶或添加晶種，冷卻，控制溫度不超過(guò)36，以保證檸檬酸以一水檸檬酸形式析出，如超過(guò)36.6則會(huì)結(jié)晶出無(wú)水檸檬酸。當(dāng)結(jié)晶體系溫度到10以下，結(jié)晶工序即可結(jié)束，整個(gè)結(jié)晶時(shí)間約為10h。再經(jīng)過(guò)干燥即產(chǎn)品一水檸檬酸。無(wú)水物檸檬酸結(jié)晶法 生產(chǎn)無(wú)水物檸檬酸結(jié)晶，要求溫度較高，不能用冷卻結(jié)晶器。無(wú)水檸檬酸生產(chǎn)用的蒸發(fā)式結(jié)晶器，必須在真空下操作，因?yàn)椴僮鳒囟炔坏贸^(guò)60；當(dāng)

25、溶液濃縮到含檸檬酸83%，即可停止加熱，冷卻到46左右，經(jīng)加入晶種，可維持溫度在40-45，最終降溫到38，結(jié)晶完畢。再以低速（50-60r/min)開動(dòng)離心機(jī)，將晶種用噴灑洗滌水洗滌；再經(jīng)烘房干燥，而得無(wú)水檸檬酸成品。第四十六張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/27復(fù)習(xí)題1、氨基酸的結(jié)晶純化是根據(jù)氨基酸的（ ）性質(zhì)。A.溶解度和等電點(diǎn) B.分子量 C.酸堿性 D.生產(chǎn)方式2、結(jié)晶過(guò)程中，溶質(zhì)過(guò)飽和度大?。?）。A、不僅會(huì)影響晶核的形成速度，而且會(huì)影響晶體的長(zhǎng)大速度 B、只會(huì)影響晶核的形成速度，但不會(huì)影響晶體的長(zhǎng)大速度C、不會(huì)影響晶核的形成速度，但會(huì)影響晶體的長(zhǎng)大速度 D、不會(huì)影響晶核的形成速度，而且不會(huì)影響晶體的長(zhǎng)大速度第四十七張，PPT共五十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/9/273、結(jié)晶法對(duì)溶劑