Vorhersage des Einflusses der Fremdstoffkonzentration auf Kristallformen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Für den Trennprozess der industriellen Kristallisation spielt die Effektivität des Fest-Flüssig-Trennschrittes nach der eigentlichen Kristallisation eine entscheidende Rolle für die Produkt-qualität. Neben den Stoffeigenschaften von Produkt und Mutterlauge hat dabei die Form der Kristalle einen großen Einfluss. Es ist bekannt, dass der Kristallhabitus durch den Einfluss von Fremdstoffen verändert wird. Zunehmend wurden konkrete Zusammenhänge zwischen beobachteten Änderungen der Morphologie und spezifischen Fremdstoffen festgestellt. Existierende Modelle ermöglichen, die durch Fremdstoffe induzierte Änderung der Kristallform vorherzusagen. Wie die meisten Modelle stützt sich dieses Vorhaben auf Methoden des Molecular Modelings. Ziel dieses Vorhabens war die Habitusänderung in Abhängigkeit von der Konzentration des anwesenden Fremdstoffes vorherzusagen. Im Gegensatz zu einem parallel verfolgten Vorhaben wurden alle anderen Prozessparameter insbesondere das treibende Potenzial konstant gehalten. Wachstumskinetik und Vorgänge in der Fest-Flüssig-Grenzschicht wur-den nicht betrachtet. Allerdings wurde eine Diskussion dieser Vorgänge vor dem Hintergrund der erhaltenen Ergebnisse notwendig. Experimentelle Daten und Ergebnisse existierender Modelle führten zu einem empirischen Ansatz. Durch experimentelle Daten zu insgesamt 8 Stoffsystemen (3 Grundkomponenten kombiniert mit insgesamt 6 Fremdstoffen) wurde eine Grundlage zur ausführlichen Untersu-chung eines neuen Ansatz und zum Bewertung der vorhergesagten Morphologieänderung geschaffen. Die Ableitung von Modelparametern vereinfachte sich durch ersetzen des empirischen An-satzes. Stattdessen wurde ein auf physikalischen Betrachtungen zur Adsorption von Lang-muir aufbauendes Model verwendet, welches erfolgreich auf Salol (Salicylsäurephenylester) und drei betrachtete Fremdstoffe angewendet werden konnte.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Fiebig, A. and Ulrich, J. Predicting the Morphology of Benzophenone Crystals in the Pres-ence of Additives. in 16th ISIC. September 2005. Dresden: VDI-Verlag, 399-404, ISBN 3-18-091901-9.
- Fiebig, A. and Ulrich, J., Predicting Crystal Morphology Depending on Impurity Conc entra-tion in the Ambient Phase. in 12 th BIWIC. Ed. Jones, M.J. and Ulrich, J. 2005, Halle (Saale): Universitätsdruckerei, 1-8, ISBN 3-86010-797-6.
- Fiebig, A. and Ulrich, J., Predicting the Crystal Morphology Depending on Impurity Concen-tration in the Ambient Phase. Bunri Gijutsu, 35 (2005).
- Fiebig, A., Jones, M. J. and Ulrich, J., Predicting the Effect of Impurity Adsorption on Crystal Morphology . Vortrag bei der CGOM7, Rouen 2006.
- Fiebig, A., Jones, M. J. and Ulrich, J., Zur Vorhersage der Morphologie von Kristallen basie-rend auf der Annahme der Adsorption des Additives auf der Kristalloberfläche. Vortrag beim GVC Fachausschuss Kristallisation, Basel 2006.
