第四章 反应结晶(沉淀)研究进展.pdf

维普资讯 化 学 工 程 1999年第27卷第 4期 反应结晶 (沉淀)研究进展 墨整鏖 7 p j一 垡 芷 (华南理工大学化工学院，广州 510641) (天津大学化工学院) 论述了国内外反应结晶 (沉淀)过程研究的现状．着重阐述了该过程中老化、聚结一破裂等二 次过程的最新研究成果 ， 聂最新的混合一反应结晶 (沉淀)研究动卷。对反应结晶 (沉淀)过程 作了系统、全面的描述，并提出未来研究方向。 关键词：墨 坚堡) 墨． 未来 过展， 工业结晶方法一般可分为溶液结晶 熔融结 存在着不同的观点和处理方法 晶、升华、沉淀等四类。。]。反应结晶或反应沉淀是 Ll 老化 沉淀的主要类型之一．在大多数情况下．是藉助 老化通常在沉淀物产生之后开始．并对昂终 于化学反应产生难溶或不溶的固相物质的过程。 的晶体产品产生影响。老化通常有两种形式：一 反应结晶 (沉淀)在实验室的化学分析和工业生 是Ostwald熟化，二是相的转移 。 产中有着广泛应用 ]。 当两相混合系统达到平衡时．系统中总的相 反应结晶 (沉淀)过程虽在五六十年代就有 界面积达到最小。当相界面积的减小是通过从高 过较多的研究．但在其后的20年间，该方面的研 界面曲率区域 向低界面曲率区域质量传递时．这 究处于相对停滞状态，直到80年代中后期．再次 种相界面积减小的过程称为 Ostwa]d熟化。Ost 引起研究者们的广泛关注。反应结晶 (沉淀)．其 wald熟化的结果是小粒子溶解。大粒子继续长 中主要是生物化学结晶过程的研究，目前相当活 大。 跃 。 对于分散在溶剂中的溶质粒子充分地小至 反应结晶 (沉淀)过程是一个复杂的传热、传 帅 级时 。溶解度不仅是温度的函数．而且还是粒 质过程 ．在不同的物理 (流体力学等)化学 (组 度的函数，即 分组成等)环境下，结晶过程的控制步骤可能改 器0c=ex(w2Mt』~L) (1) 变．反映出不同的结晶行为。随着人five反应结 熟化进行的速度很大程度上取决于粒子的大 晶 (沉淀)过程研究逐步深入．目前已取得了一 小及溶解度。一般地．较小的晶体和较高的溶解 些突破性进展，本文根据反应结晶 (沉淀)的机 理．分别论述国内外的研究概况。 度，粒子熟化速度较快。Lifshitz，Slyozov一和Wag NerL-~]研究了封闭系统中的Ostwald熟化．并提出 l 国外研究概况 了LSW 理论，推导出计算单位体积中颗粒数和平 在反应结晶 (沉淀)过程中，通常还伴随着 均粒径与时间的模型。VenzlL研究了开放系统中 的Ostwald熟化。他把系统分成许多均一的子系 粒子的老化 (Ostwald熟化、相转移)、聚结和破裂 统，由于相邻子系统问存在过饱和度和粒度分布 等二次过程 ．同时。混合对反应结晶 (沉淀)过 程往往也有较大的影响一。对于反应过程及结晶 的差异．子系统通过溶质的扩散而发生相互作用。 的成核、生长过程，大家的研究思路和手法大致 在众多的研究中．Tavar~等[7,gj的研究成果最具代 相同，但对于二次过程及混合的影