2023学年完整公开课版结晶方法

药物分离与纯化技术课程结晶技术--结晶方法结晶方法-结晶技术大纲1.冷却结晶2.蒸发结晶3.真空绝热冷却结晶4.盐析(溶析)结晶5.反应结晶6.等电点结晶法结晶方法-结晶技术

溶液结晶一般按产生过饱和度的方法分类,而过饱和度的产生方法又取决于物质的溶解度特性。

对于不同类型的物质,适于采用不同类型的结晶形式。结晶方法-结晶技术（一）冷却结晶

主要通过冷却使溶液获得过饱和度。冷却结晶法适用于溶解度随温度降温而显著下降的物系。如：谷氨酸钠水溶液的结晶。结晶方法-结晶技术（一）冷却结晶

最简单的冷却结晶器是无搅拌的结晶釜。

热的结晶母液置于釜中几小时甚至几天,自然冷却结晶。

此法所得晶体纯度较差,容易发生结块现象。设备所占空间较大,生产能力较低。但由于这种结晶设备造价低,安装使用条件要求不高,目前在某些产量不大,对产品纯度及粒度要求不严格的情况下仍在应用。结晶方法-结晶技术（二）蒸发结晶

依靠蒸发除去一部分溶剂的结晶过程称为蒸发结晶。

它是使结晶母液在加压、常压或减压下加热蒸发浓缩而产生过饱和度。如：氯化钠水溶液的结晶。结晶方法-结晶技术（二）蒸发结晶

蒸发法结晶消耗的热能较多,加热面结垢问题也会使操作遇到困难。

目前已使用了由多个蒸发结晶器组成的多效蒸发,操作压力逐效降低,以便重复利用二次蒸汽的热能。很多类型的自然循环及强制循环的蒸发结晶器已在工业中得到应用。结晶方法-结晶技术（三）真空绝热冷却结晶

真空绝热冷却结晶是使溶剂在真空下绝热闪蒸,同时依靠浓缩与冷却两种效应来产生过饱和度。这是广泛采用的结晶方法。结晶方法-结晶技术（三）真空绝热冷却结晶

图为带有导流筒及挡板的结晶器,简称DTB型结晶器。

这种结晶器除可用于真空绝热冷却法之外,尚可用于蒸发法、直接接触冷却法以及反应结晶法等多种结晶操作。它的优点在于生产强度高,能产生大粒结晶产品,已成为国际上连续结晶器的最主要形式之一。不锈钢冷却结晶器结晶罐结晶方法-结晶技术（四）盐析(溶析)结晶

向溶液中加入某些物质，以降低溶质在原溶剂中的溶解度，产生过饱和度的方法。

此法所用盐析剂的要求：

能溶解于原溶液中的溶剂，但不溶或很少溶解被结晶的溶质，而且溶剂与盐析剂的混合物易于分离。结晶方法-结晶技术溶析结晶：

指向溶液中加入其他的溶剂使溶质析出的过程。

制药行业中，常向含有医药物质的水溶液中加入某些有机溶剂(如低碳醇、酮、酰胺类等)的方法使产物结晶出来。结晶方法-结晶技术盐析结晶特点：

（1）结晶温度较低，对热敏性物质的结晶有利；一般杂质在溶剂与盐析剂的混合物中有较高的溶解度，以利于提高产品的纯度；与冷却法结合，可提高结晶收率。（2）需要回收设备来处理结晶母液，以回收溶剂和盐析剂。结晶方法-结晶技术（五）反应结晶

气体与液体或液体与液体之间发生化学反应以产生固体沉淀，固体的析出是由于反应产物在液相中的浓度超过了饱和浓度，或构成产物的各离子的浓度超过了溶度积的结果。结晶方法-结晶技术（五）反应结晶

反应结晶过程可分为反应和结晶两步。

随着反应的进行，反应产物的浓度增大并达到过饱和，在溶液中产生晶核并逐渐长大为较大的晶体颗粒。

反应结晶产生的固体粒子一般较小。要想获得符合粒度分布要求的晶体产品，必须小心控制溶液的过饱和度，如将反应试剂适当稀释或适当延长沉淀时间。结晶方法-结晶技术（六）等电点结晶法

利用溶质在溶液中的溶解度随着溶液的PH值的变化而变化，在等电点溶解度最小的原理，通过控制溶液的PH值，在等电点将溶质从溶液中结晶的方法。

这种方法适用具备酸碱性的物质，如氨基酸。结晶方法-结晶技术

对于不同类型的物质,适于采用不同类型的结晶形式。