结晶技术-结晶的类型（药物分离纯化课件）

药物分离与纯化技术课程结晶技术--结晶的类型结晶的类型-结晶技术大纲1.间歇结晶2.连续结晶结晶的类型-结晶技术结晶操作可以用各种方法来实现，根据结晶操作方式不同，可以分为：间歇结晶连续结晶结晶的类型-结晶技术（一）间歇结晶也称为分批结晶。使用合适的结晶设备，用孤立的方式，在全过程中进行特殊的操作，并且这个操作仅仅间接地与前面和后面的操作有关系。分批结晶设备结构简单，对操作人员的技术水平要求不高。结晶的类型-结晶技术

结晶器的容积可以是100ml的烧杯，也可以是几百吨的结晶罐。

通常分批结晶过程的操作可以分为：①结晶器的清洁；②加入固料或液料到结晶器中；③用任何合适的方法产生过饱和度；④成核和晶体生长；⑤晶体的排除。

（一）间歇结晶结晶的类型-结晶技术

在各种类型的结晶过程中，过饱和、晶核形成、晶体生长三个步骤是最重要的技术操作。

对于结晶设备来说，传热速率的影响最显著，不仅取决于产生过饱和的速率过程，还控制着晶核形成和晶体生长过程。

通常必需使结晶器内的温度维持在略低于与介稳区相对应的温度下进行结晶操作。（一）间歇结晶结晶的类型-结晶技术

在晶体生长阶段，冷却的控制很重要，决定着晶体大小以及晶体的均匀度。

分批结晶操作最主要的优点是能通过控制传热，生产出满足质量要求的合格晶体。缺点是操作成本比较高，操作和产品质量的稳定性较差。（一）间歇结晶结晶的类型-结晶技术（二）连续结晶

当结晶的生产规模较大时，为提高生产效率，往往采用连续结晶。

连续结晶过程可以使用多种形式的结晶器，适宜的结晶器，可使产率增加许多倍。

在连续过程中，每单位时间里生成晶核的数目是相同的，在理想条件下，它与单位时间里从结晶器中排出的晶体数是相等的。结晶的类型-结晶技术溶液在设备内的某一部分达到过饱和，晶核在设备内的某一部分中形成，设备内的某一部分又为晶体生长提供了较长的时间。

在连续真空结晶器中，晶体按照它们的大小被分级，小的晶体被保留，直到达到限定的大小为止。（二）连续结晶结晶的类型-结晶技术没有一个结晶器可以长时间连续不断地操作，因设备在连续结晶一段时间以后，须进行洗涤，然后才能重新正常运转。结晶操作周期还受限于晶体的物理和化学特性、设备设计、产生过饱和的方法、工作人员的技术水平等，所有这些因素一起决定着连续结晶器的产率。（二）连续结晶结晶的类型-结晶技术连续结晶器的生产效率取决于多方面的因素，一般比分批结晶的效率要高，其显著特点包括：①可较好地使用劳动力；②设备的寿命较长；③有多变的生产能力；④晶体粒度大小及其分布可控；⑤有较好的冷却和加热装置；⑥产品稳定并使损耗减少到最小程度等。（二）连续结晶药物分离与纯化技术课程结晶技术--重结晶操作步骤重结晶操作步骤-结晶技术大纲1.重结晶的一般操作流程2.实验室重结晶操作步骤3.操作注意事项重结晶操作步骤-结晶技术

（一）重结晶的一般操作流程

选择合适的溶剂→将经过粗结晶的物质加入少量的热溶剂中，并使之溶解→冷却、再次结晶→分离母液→洗涤。重结晶操作步骤-结晶技术①将待重结晶物质制成热的饱和溶液

制饱和溶液时，溶剂可分批加入，边加热边搅拌，至固体完全溶解后，再多加20％左右溶剂（这样可避免热过滤时，晶体在漏斗上或漏斗颈中析出造成损失）。如需脱色，待溶液稍冷后，加入活性炭（用量为固体1～5％），煮沸5～10min（切不可在沸腾的溶液中加入活性炭，那样会有暴沸的危险。）（二）实验室重结晶操作步骤重结晶操作步骤-结晶技术②趁热过滤除去不溶性杂质趁热过滤时，先放入菊花滤纸，用少量热的溶剂润湿滤纸（以免干滤纸吸收溶液中的溶剂，使结晶析出而堵塞滤纸孔），将溶液沿玻璃棒倒入，过滤时，漏斗上可盖上表面皿减少溶剂的挥发，盛放溶液的器皿一般用锥形瓶。（二）实验室重结晶操作步骤菊花滤纸重结晶操作步骤-结晶技术③抽滤

将剪好的滤纸放入布氏漏斗，将滤纸润湿后，可先倒入部分滤液，启动水循环泵，通过缓冲瓶上二通活塞调节真空度，开始时真空度可低些，这样不致将滤纸抽破，待滤饼已结一层后，再将余下溶液倒入，此时真空度可逐渐升高些，直至抽干为止。停泵时，要先打开放空阀再停泵，可避免倒吸。（二）实验室重结晶操作步骤抽气过滤重结晶操作步骤-结晶技术④结晶的洗涤和干燥

用溶剂冲洗结晶再抽滤，除去附着的母液。抽滤和洗涤后的结晶，表面上吸附有少量溶剂，因此尚需用适当的方法进行干燥。（二）实验室重结晶操作步骤重结晶操作步骤-结晶技术①溶解过程中，不要因为重结晶的物质中含有不溶解的杂质而加入过量的溶剂。②为避免热过滤时，晶体在漏斗上或漏斗颈中析出造成损失，溶剂可稍过量20%。（三）操作注意事项重结晶操作步骤-结晶技术③使用活性炭脱色应注意：加活性炭以前，首先将待结晶化合物完全溶解在热溶剂中，一般用量为固体质量的1%～5%。加入后煮沸5～10min。在不断搅拌下，若一次脱色不好，可再加少量活性炭，重复操作；不能向正在沸腾的溶液中加入活性炭，以免溶液暴沸；活性炭对水溶液脱色较好，对非极性溶液脱色较差。（三）操作注意事项活性炭重结晶操作步骤-结晶技术④要用折叠滤纸过滤，从漏斗上取出结晶时，通常把晶体和滤纸一起取出，待干燥后用刮刀轻敲滤纸，结晶即全部下来，注意勿使滤纸纤维附于晶体上。（三）操作注意事项药物分离与纯化技术课程结晶技术--重结晶及重结晶剂的选择重结晶及重结晶剂的选择-结晶技术大纲1.重结晶2.重结晶剂及要求重结晶及重结晶剂的选择-结晶技术

（一）重结晶经过一次粗结晶后，得到的晶体通常会含有一定量的杂质。工业上常采用重结晶的方式进行精制。

重结晶：利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂再次结晶，以获得高纯度的晶体的操作。重结晶及重结晶剂的选择-结晶技术

（一）重结晶每一种纯的固体有机化合物都有其独特的晶格结构，溶质析出的过程，是该物质沿着自己固有的晶体结构逐渐生长的过程，而不会长成别的结构。因此，随着溶液温度的降低，溶质的溶解度降低，溶质重新沿着自己的晶格结构生长而得到纯化。

重结晶技术在制药工业生产中主要用于对药物的提纯去杂。重结晶及重结晶剂的选择-结晶技术

重结晶的效果与溶剂选择大有关系，最好选择对主要化合物是可溶性的，对杂质是微溶或不溶的溶剂，滤去杂质后，将溶液浓缩、冷却，即得纯制的物质。

混合在一起的两种盐类，如果它们在一种溶剂中的溶解度随温度的变化差别很大，例如硝酸钾和氯化钠的混合物，硝酸钾的溶解度随温度上升而急剧增加，而温度升高对氯化钠溶解度影响很小。则可在较高温度下将混合物溶液蒸发、浓缩，首先析出的是氯化钠晶体，除去氯化钠以后的母液在浓缩和冷却后，可得纯度较高硝酸钾。

重结晶往往需要进行多次，才能获得较好的纯化效果。（二）重结晶剂及要求重结晶及重结晶剂的选择-结晶技术

重结晶剂必须符合条件：①与被提纯的有机化合物不起化学反应；②对被提纯的有机化合物应在热溶剂中易溶，而在冷溶剂中几乎不溶；③对杂质的溶解度非常大或非常小；（二）重结晶剂及要求重结晶及重结晶剂的选择-结晶技术

重结晶剂必须符合条件：④对要提纯的有机化合物能生成较整齐的晶体；⑤溶剂