Одноразмерность кристаллов

[kika]

Здравствуйте, коллеги!
Позвольте обратиться с вопросом на тему кристаллизации.
Если проанализировать размер кристаллов и относящееся к нему число кристалов, то можно получить кривую,
похожую на нормальное распределение.
Не подскажите, какие условия необходимы, чтобы кристаллы соответствовали кривой распределения,
которая на рисунке выделена красным цветом (рисунок заимствован с интернета),
т.е. было бы больше кристаллов одинакового размера.
Заранее большое спасибо!

[Jokermaniak]

Интересный вопрос...

Для начала нам надо сделать, чтобы зародыши кристаллов образовывались только в начале процесса. Для этого надо действовать так:

1)Создаем малое относительное пресыщение
2)Вносим затравку из хорошо и равномерно измельченного образца
3)Поддерживаем малое пресыщение путем очень медленного охлаждения\испарения\разбавления

Далее надо обеспечить равенство и братство всех затравок. Для этого нужно хорошее перемешивание. Оно, кончено, даст более мелкий осадок, чем в состоянии покоя, но зато с меньшей полидисперсностью...

[aber]

Вполне согласен с предыдущим оратором.
Кроме того, могут помочь несколько циклов частичного растворения- обратного осаждения ( медленно и при хорошем перемешивании )

[chemist]

На производстве просто ситами отсеивается нужная фракция, меньшая идёт на повторную кристаллизацию (с соблюдением рекомендаций предыдущих ораторов), более крупная - опять на измельчение.
Кстати, при кристаллизации в непрерывном режиме фракции всегда Уже, чем в реакторе смешения, но больше мороки с установлением и поддержанием нужного режима, без автоматики не обойтись.

[kika]

Коллеги, огромное спасибо за помощь!
Если можно, оцените, пожалуйста, такой план опытов, основанный на Ваших советах.
Поясню только, что продукт выпадает из воды.
Берем, к примеру, водный раствор перед кристаллизацией, нагреваем до однородности и делим на 4 части.
Первая часть - охлажаем медленно, но постоянно, затравку даем без разбора, какие кристаллы.
Вторая часть - повторение первой, но затравка тщательно размельчена в ступке.
Третья часть - меняем режим охлаждения с постоянного на типа "два шага вперед, один назад" (чередование охлаждения с нагреванием), затравка без размельчения.
Четвертая часть - повторение третьей, но с размельченной затравкой.
По всем частям проводим обработку полученных кристаллов, строим кривые распределения и выбираем "стройную".
Поскольку с оборотами мешалки степеней свободы не имеем, то это влияние пока не рассматриваем.
Как по вашему мнению, по этим четырем опытам можно получить картину влияния одного на другое?
Заранее спасибо!

[ Post made via Android ]

[kika]

На производстве просто ситами отсеивается нужная фракция, меньшая идёт на повторную кристаллизацию (с соблюдением рекомендаций предыдущих ораторов), более крупная - опять на измельчение.

Спасибо!
Да, конечно, можно ситами выбирать нужную фракцию, но каждая операция - это затраты по времени, поэтому если, к примеру, поможет сузить кривую хоть чуток тщательно измельченная затравка, это уже будет огромным плюсом.

[ Post made via Android ]

[chemist]

Вся эта возня выгодна если только объем производства в денежном выражении приличный...

[kika]

Как вы думаете, коллеги, механические нечистоты, присутствцюшие в насыщенном растворе
перед кристаллизацией, могут повлиять на полидисперсность кристаллов.
Пробуем сегодня с затравкой. При высокой температуре раствор должен быть
прозрачным. Прозрачность есть, но и мусора в виде металлических каких-то
частиц полно...

[chemist]

Как вы думаете, коллеги, механические нечистоты, присутствцюшие в насыщенном растворе
перед кристаллизацией, могут повлиять на полидисперсность кристаллов.
Пробуем сегодня с затравкой. При высокой температуре раствор должен быть
прозрачным. Прозрачность есть, но и мусора в виде металлических каких-то
частиц полно...

Механические примеси врастут в кристаллы, Вам такой продукт нужен?
Профильтровать не судьба?

[kika]

Эт я понимаю, что врастут, окаянные.
Фильтровать - слабо. Проще перестать минут на пять перемешивать, дождаться,
когда весь мусор спустится на дно, слить и продолжать.
Да, нужны кристаллы с минимальной полидисперсностью,
но степеней свободы очень мало, похоже - только затравка.

[chemist]

Эт я понимаю, что врастут, окаянные.
Фильтровать - слабо. Проще перестать минут на пять перемешивать, дождаться,
когда весь мусор спустится на дно, слить и продолжать.
Да, нужны кристаллы с минимальной полидисперсностью,
но степеней свободы очень мало, похоже - только затравка.

Это тяжёлый мусор опустится на дно, а лёгкий так и останется витать, а потом приляпается к кристаллам, такой продукт сойдёт?
Ну, если даже отфильтровать от мусора слабо, то какая уж тут "минимальная полидисперсность"

[Phobos]

Циклы нагрев-охлаждение должны растворять мелкие частицы и потом осаждать вещество на уже имеющиеся крупные. То есть идет укрупнение размера кристаллов с некоторым сужением гауссиана.
Есть еще более извращенные способы: Горячий раствор готовим в одном реакторе, холодный насыщенный раствор в другом, впускаем первый во второй. Скорость подачи и изменение температуры влияют на размеры. Если влить одним махом, получается много одинаковых мелких кристаллов.

[kika]

Это тяжёлый мусор опустится на дно, а лёгкий так и останется витать, а потом приляпается к кристаллам, такой продукт сойдёт?
Ну, если даже отфильтровать от мусора слабо, то какая уж тут "минимальная полидисперсность"

Не-не, такой продукт с приляпками мне не нужен, но нужна точка отсчета.
Вот примерно такой у нас был режим охлаждения сегодня - на картинке (числа - это минуты). Небольшое повышение в начале свидетельствовало о прибавлении затравки.
Теперь что, продукт высушим, отситуем и построим кривулю, а параллельно все тоже самое, но с очищенным от примесей раствором. Вот тогда будет очень ясно, влияют ли эти механические примеси на полидисперсность.

[ Post made via Android ]

[kika]

Если влить одним махом, получается много одинаковых мелких кристаллов.

Во! То, что нужно! Мелкие и одинаковые. Огромное спасибо!
...т.е. в одной емкости горячий насыщенный раствор, в другой холодный насыщенный и все сразу смешать?
И можно в соотношении 1 к 1?
Попробуем - милое дело. Спасибо, еще раз.
Дело в том, что чем больше кристаллов меньшего размера, тем больше активная поверхность.

[ Post made via Android ]

[chemist]

В любом случае, не зависимо от способа кристаллизации, грязь в продукте - это моветон.

[kika]

Согласна полностью, тем более, что это откровенная грязь (на фотке).
Ну ничего, теперь будет возможность проверить, как грязь влияет на кривую распределения...

[chemist]

Согласна полностью, тем более, что это откровенная грязь (на фотке).
Ну ничего, теперь будет возможность проверить, как грязь влияет на кривую распределения...

Грязь на всё всегда влияет плохо, стоит ли это изучать? Лучше соберите хотя бы примитивную установку для горячего фильтрования (обогреваемый фильтр).

[kika]

Все так, убедившись, что это грязь, не стоит ее и изучать.
А вот что с таким явлением делать (на картинке), когда такие агломеранты-камешки образуются.
Может, можно это объяснить так, что вода, из которой кристаллизуется продукт, липкая по причине
присутствия в ней каких-нибудь побочных соединений.
Вот если перед кристаллизацией прибавить процентик-пять какого-нибудь органического
растворителя, может это поможет предотвратить образование таких камушков...

[Jokermaniak]

Это скорее всего грязь, на которой происходит нуклеация, причем, разумеется, поликристалла. Надо всё же горячее фильтрование делать...

И ещё хорошо бы ёмкость, в которой кристаллизуете, вылизать котами как следует промыть, чтобы не было твердых частиц. И чтобы всяких заусенцев-каверн-пор тоже не было.

[aber]

Такие агломераты могут образовываться, если часть вещества сначала отслаивается в виде жидкости.
Понизить температуру