결정 성장: 결정화의 원리

결정화(Crystallization)는 냉각 포화 용액(cooling saturated solution)과 같은 공급원에서 결정이 형성되는 상 변형 과정입니다.

결정화는 1차 핵형성으로 시작되며, 이는 프로세스를 돕기 위해 기존 결정이 없는 투명한 용액에서 시작됩니다. 그것은 동종 유형과 이종 유형으로 나뉩니다.

이질적인 핵형성(nucleation) 동안, 결정은 먼지 입자와 같은 핵형성 표면에 형성됩니다. 대조적으로, 균질한 핵형성은 이질적인 미립자 없이 투명한 용액에서 발생합니다.

2차 핵형성 동안, 성장은 파종(seeding)을 통해 도입된 것과 같은 모결정(parent crystal)으로 인해 발생합니다.

임계 클러스터 크기에 도달한 핵 생성 클러스터는 성장하여 더 큰 결정을 형성하는 반면, 반경이 더 작은 클러스터는 용해를 겪습니다.

결정 성장은 용매 내 용질의 농도와 용해도의 비율 또는 과포화 비율 S가 1을 초과할 때 발생합니다. 용매 증발을 통해 용질 농도를 높이거나 온도를 낮춰 용질의 용해도를 낮추면 S 값이 증가합니다.

결정화는 일반적으로 활성 제약 성분을 제조하는 데 사용됩니다.