晶析装置のメーカー7社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。
目次
液体や気体から固体である結晶を析出させることを晶析と呼び、晶析を起こす機器を晶析装置といいます。
晶析は昔から使われている技術であり、身近なところでは食塩の生成があります。他にも製薬業界などでも使われています。
溶媒に対する溶質の溶解度は温度ごとに決まっています。溶質が最大に溶けている状態を飽和状態といいます。冷却、蒸発、溶媒の変更、反応により、溶解度が下がり飽和状態でなくなるので、一部の溶質が溶けきれず結晶として析出されます。
晶析装置は形状により、生成される結晶が異なります。
結晶成長部分ではポンプによる循環が起きないため、結晶破砕が起きにくいことがメリットです。デメリットは溶液の濃度を下げて実施する必要があるので、装置の大型化が必要になります。
メッキ処理に使われる青化ソーダなどが製造されています。
粒径が大きくかつ粒径分布が小さい結晶の作製が可能です。
食品添加物などで使われるミョウバンが製造されます。
結晶のメカニズムは、結晶核の生成と成長から構成されています。
結晶核の生成には、溶液から自発的に発生する1次核発生と、力が加わり大きな結晶から剥離したものが核になる2次核発生があります。
実験室レベルの晶析では1次核発生が支配的ですが、工業レベルの晶析では2次核発生が支配的になります。
結晶表面には階段になっている部分(ステップ)があり、原子や分子はステップが折れ曲がった部分(キンク)に取り込まれます。キンクへの連続的な取り込みにより、結晶層が厚くなり成長が起きます。
結晶成長は複雑なプロセスであるため、まだ完全なメカニズムの解明にはいたっていないです。
参考文献
https://www.nippon-chem.co.jp/dcms_media/other/cre2004-2.pdf
https://www.mt.com/jp/ja/home/applications/L1_AutoChem_Applications/L2_Crystallization.html
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https://www.taimei-chem.co.jp/product/05.html
http://www.katsuragi.co.jp/products/04/cec.html
https://www.tsk-g.co.jp/tech/industry/crystallizer.
http://www.slab.phys.nagoya-u.ac.jp/uwaha/uwaha09cl2.pdf
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https://www.nsc.nagoya-cu.ac.jp/labs/miurah/research/stepdynamics/
https://www.jstage.jst.go.jp/article/gkk1952/14/Special2/14_Special2_126/_pdf
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