葡萄糖酸钙结晶的热力学特性

采用EDTA配位滴定法测定了葡萄糖酸钙在水中293.15—333.15 K的溶解度数据并绘制溶解度曲线,同时采用溶解度模型——λh方程和Apelblat方程对溶解度数据进行了关联。结果表明随着温度升高葡萄糖酸钙在水中的溶解度增大,两方程对于溶解度的关联性相比,Apelblat方程对溶解度的关联效果更好。采用电导率法测定了超溶解度曲线并用Apelblat方程进行关联,确定了葡萄糖酸钙溶液的介稳区随温度的变化规律,并考察了不同搅拌速率、降温速率和pH值对介稳区宽度的影响。结果表明葡萄糖酸钙的介稳区在低温区较宽,高温区较窄,搅拌速率的降低和降温速率的增加会使葡萄糖酸钙介稳区变宽,pH值对葡萄糖酸钙介稳区的宽度没有明显影响,这为葡萄糖酸钙工业结晶装置及工业结晶生产操作提供了理论依据。     

七水氯化镧结晶介稳区的测定和初级成核分析

通过静态平衡法测定七水氯化镧在水中的溶解度，分别用Apelblat经验方程和λh方程对溶解度数据进行拟合与评估。利用激光散射法测定氯化镧水溶液冷却结晶的介稳区宽度，在推导出初级成核速率基础上，通过实验分析操作参数温度、搅拌和降温速率等对氯化镧冷却结晶介稳区宽度、成核级数的影响。结果表明，两个溶解度模型均能很好地拟合七水氯化镧在水中的溶解度；氯化镧的介稳区宽度比一般无机盐的要大很多，随着降温速率的增大和搅拌速率的减小而变宽，且成核级数的大小受温度的影响， 随温度的升高而变大。     

甲醇-水溶剂中L-苯丙氨酸结晶热力学

在293.15～322.15 K温度范围内,研究L-苯丙氨酸无水物在甲醇-水混合溶剂中溶解度和超溶解度特性,得到L-苯丙氨酸无水物结晶介稳区,计算了成核级数及成核速率,考察了不同初始温度和降温速率对介稳区宽度的影响,并通过研究L-苯丙氨酸297.15 K和302.15 K的转晶水活度,依据溶解度特性绘制L-苯丙氨酸-甲醇-水在该温度下的三元相图。溶解度数据用Apelblat方程、λh方程关联、vant Hoff方程拟合。结果表明,L-苯丙氨酸无水物溶解度随温度的升高而增大,随甲醇体积分数的增加而减小;L-苯丙氨酸无水物结晶介稳区宽度在相同条件下,随初始温度的升高,降温速率的降低变窄;L-苯丙氨酸转晶水活度随温度的升高而增大。     

甲醇-水溶剂中L-苯丙氨酸结晶热力学

在293.15~322.15 K温度范围内，研究L-苯丙氨酸无水物在甲醇-水混合溶剂中溶解度和超溶解度特性，得到L-苯丙氨酸无水物结晶介稳区，计算了成核级数及成核速率，考察了不同初始温度和降温速率对介稳区宽度的影响，并通过研究L-苯丙氨酸297.15 K和302.15 K的转晶水活度，依据溶解度特性绘制L-苯丙氨酸-甲醇-水在该温度下的三元相图。溶解度数据用Apelblat方程、λh方程关联、van t Hoff方程拟合。结果表明，L-苯丙氨酸无水物溶解度随温度的升高而增大，随甲醇体积分数的增加而减小；L-苯丙氨酸无水物结晶介稳区宽度在相同条件下，随初始温度的升高，降温速率的降低变窄；L-苯丙氨酸转晶水活度随温度的升高而增大。     

缬沙坦在乙酸乙酯中的溶解度及介稳区

采用静态平衡法测定缬沙坦在乙酸乙酯中278.15~323.15K的溶解度数据,利用Modified Apelblat、NRTL和λh方程分别对溶解度数据进行了关联,并通过van't Hoff分析计算了缬沙坦在溶解过程中的热力学参数（焓变、熵变和吉布斯自由能）。结果表明,缬沙坦在乙酸乙酯中的溶解度随着温度升高而显著增大,3个模型均具有较好的关联性,平均相对偏差分别为1.03%、3.87%、1.72%,Modified Apelblat方程对溶解度数据关联的效果最好;缬沙坦在乙酸乙酯中的溶解过程为自发吸热熵驱动过程,焓变在溶解过程中对吉布斯自由能贡献较大。利用激光法测定了缬沙坦在乙酸乙酯中的超溶解度,研究了不同搅拌速率、降温速率对结晶介稳区的影响。结果表明,随饱和温度的升高,介稳区显著变宽;搅拌速率越小、降温速率越快,介稳区越宽,降温速率的影响相对较小。     

赤藓糖醇在水中的结晶热力学及结晶过程研究

采用合成法测定了赤藓糖醇在水中的溶解度,并用修正的Apelblat方程和λh方程对其进行了关联,模型预测精度均可满足工业应用,采用修正的van’t Hoff方程和Apelblat方程计算了赤藓糖醇在水中的溶解焓、熵和吉布斯自由能;基于实验测定的结晶热力学数据,采用FBRM-PVM对赤藓糖醇冷却结晶过程进行了研究,研究结果为赤藓糖醇工业结晶过程的工艺优化和结晶设备的设计提供重要的基础数据。     

RDX在环己酮/水中的冷却结晶工艺

为了进一步研究RDX的球形化技术,改善其爆炸性能和感度性质,研究了RDX在环己酮/水体系中的冷却结晶工艺,采用生物显微镜分析了其晶体形貌。结果表明,结晶起始温度、降温速率、搅拌强度及加水量等对RDX晶体形貌均有较大影响,在起始温度95℃,搅拌速率400 r?min,降温速率0.3℃?min,水/环己酮=0.9∶1(v/v)时,所得晶体球形度大,且表面光滑、内部透明、流散性好。     

Determination of metastable region for sodium acetate

溶液的介稳区是结晶的基础研究之一.利用静态法测定醋酸钠在水中不同温度下的溶解度,同时利用激光散射法测定醋酸钠在不同温度、搅拌速率、降温速率条件下的超溶解度,得到溶解度与超溶解度的曲线从而拟合出醋酸钠在水中溶解度和超溶解度的方程,确定介稳区范围.研究结果表明,醋酸钠的溶解度随着温度的升高而升高.在一定条件下,搅拌速率越大、温度越高、降温速率越快,介稳区宽度越窄.     

碳酸锂在水中的溶解度和超溶解度的测定及热力学分析

固体溶质在溶剂中的溶解度和超溶解度数值决定了结晶介稳区的宽度,而溶质结晶分离过程又是在介稳区中进行操作,因此固体溶质的溶解度和超溶解度在工业结晶中是很重要的基础数据。本文以碳酸锂为溶质,在标准压力条件和283.15~318.15K温度条件下,用重量分析法测定其在水中的溶解度;用激光动态法测定其在一定温度条件下在水中的超溶解度,从而得到碳酸锂在水溶液中的介稳区;结果显示,碳酸锂在水中的溶解度和超溶解度均随温度的升高而减小,介稳区宽度随温度的升高而变窄;其溶解度数据用Van't Hoff方程和修正的Apelblat方程进行了热力学关联计算,结果表明,两种热力学模型对碳酸锂在水中溶解度的关联效果都很好,其中Van't Hoff方程和修正的Apelblat方程的计算值与实验值的平均相对偏差分别为0.54%和0.20%。通过溶解热力学计算,得到碳酸锂在水中的溶解焓ΔH_d、熔解熵ΔS_d和溶液标准吉布斯自由能变ΔG_d,结果表明该溶解过程为放热熵减小的非自发过程,并且溶解熵变对溶解过程的影响较大。     

醋酸钠介稳区的测定

溶液的介稳区是结晶的基础研究之一。利用静态法测定醋酸钠在水中不同温度下的溶解度,同时利用激光散射法测定醋酸钠在不同温度、搅拌速率、降温速率条件下的超溶解度,得到溶解度与超溶解度的曲线从而拟合出醋酸钠在水中溶解度和超溶解度的方程,确定介稳区范围。研究结果表明,醋酸钠的溶解度随着温度的升高而升高。在一定条件下,搅拌速率越大、温度越高、降温速率越快,介稳区宽度越窄。     

基于COSMO-RS模型L-丙氨酸-L-谷胺酰胺结晶溶剂的筛选及其溶液热力学性质研究

利用真实溶剂似导体屏蔽模型(conductor-like screening model for real solvents,COSMO-RS)预测发现异丙醇可以作为L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的结晶工艺中的优化溶剂,并通过实验加以验证;研究了L-丙氨酰-L-谷氨酰胺在水-异丙醇二元体系中从293.15 K至318.15 K的溶解度和相关溶液热力学性质;使用修正Apelblat方程,λh 方程, van't Hoff方程以及(NIBS) Redlich-Kister方程对溶解度数据进行拟合;通过水/异丙醇体系结合冷却-溶析耦合结晶工艺获得形态改善的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺晶体。     

果糖结晶过程优化

通过实验筛选得到适合果糖结晶的混合溶剂,利用中通量结晶仪器Crystalline测定了果糖在水-乙醇（水的摩尔分数为0.39）混合溶剂中的溶解度和介稳区,采用Apelblat方程拟合了溶解度数据。基于热力学数据设计了晶种引晶的果糖冷却结晶工艺,过程优化得到的产品收率可达78.2%以上,纯度可达99%以上,晶体形貌规则,表面光滑,粒度分布窄。当晶体粒径大于100 μm时,利用粒度无关生长的粒数衡算方程建立了果糖连续结晶过程的动力学模型,模型表明晶体生长级数大于成核级数。     

Determination of the metastable zone and induction time of thiourea for cooling crystallization

The solubility,metastable zone width(MSZW),and induction time of thiourea for cooling crystallization were experimentally determined in the temperature range of 283-323 K. The solubility data could be well described by the Apelblat equation model as lnx=-99.55+1071.66/T+16.27 lnT. The determinations of the effects of various stirring and cooling rates indicated that the MSZW increased with increasing and decreasing cooling and stirring rates,respectively.Furthermore,the induction times at various temperatures and supersaturation ratios were also measured.The results indicated that homogeneous nucleation could occur at high supersaturation,whereas heterogeneous nucleation was more likely to occur at low supersaturation.Based on the classical nucleation theory and induction period data,the calculated solid-liquid interfacial tensions of thiourea in deionized water at 302.46 and 312.58 K were 2.86 and 2.94 mJ·m~(-2),respectively.     

黑钛液中七水硫酸亚铁结晶动力学性质

采用平衡法研究了七水硫酸亚铁在黑钛液中的溶解度,通过拟合得到了其溶解度方程,并利用FBRM在线监测溶液结晶情况,测量了其结晶介稳区.通过间歇动态法研究了七水硫酸亚铁的结晶动力学,采用矩量变化法求解了粒数衡算方程,并利用最小二乘法对动力学实验数据进行多元线性回归后得到七水硫酸亚铁成核速率和生长速率方程,结果表明:搅拌速率和降温速率对七水硫酸亚铁结晶过程影响显著,因此,针对搅拌速率和降温速率对结晶工艺的影响进行了分析,并对优化前后七水硫酸亚铁产品进行了对比,发现优化后晶体呈规则的棱形,产品粒度明显增大,小颗粒晶体显著减小.     

Solubility and metastable zone width measurement of 3,4-bis(3-nitrofurazan-4-yl)furoxan (DNTF) in ethanol+water

The solubility and supersolubility of 3,4-bis(3-nitrofurazan-4-yl)furoxan (DNTF) in ethanol+water at different operation were determined by laser monitoring system under atmospheric pressure to study the metastable zone width (MSZW). The modified Apelblat equation was adopted to correlate the experimental solubility data, and the correlation result showed perfect consistent with the experimental data. The standard dissolution enthalpy, standard dissolution entropy and Gibbs energy were calculated according to the experimental solubil-ity data. The effect of the cooling rate, stirring rate, temperature and the concentration of ethanol+water on the MSZW was studied. It was found that the MSZW of DNTF increased with the increasing cooling rate, decreasing temperature, decreasing stirring rate and decreasing ratio of water. And the apparent nucleation order of DNTF in ethanol+water was calculated by the relationship between the cooling rate and the MSZW.     

Solubility of N-chloro succinimide in different pure solvents in the temperature range from 278.15 K to 333.15K

Solubility data were measured for N-chloro succinimide in pure n-butanol, ethyl acetate, acetone, isopropanol, tetrahydrofuran, acetonitrile and acetic anhydride at the temperature range between 278.15 K and 333.15 K under atmospheric pressure by gravimetric method. The solubility of N-chloro succinimide in those selected solvents increased with increasing temperature. The solubility data were correlated with the modified Apelblat equation and the van??t Hoff equation to obtain the model parameters. The experimental results could be useful for optimizing the process of purification of N-chloro succinimide in industry. Isopropanol could be the excellent solvent in the crystallization of N-chloro succinimide.     

Measurement,Correlation and Thermodynamics of Solubility of 2,6‐Diamino‐3,5‐Dinitropyrazine‐1‐Oxide (LLM‐105) in Eight Solvents

The solubility of insensitive explosive 2,6‐diamino‐3,5‐dinitropyrazine‐1‐oxide (LLM‐105) in dimethyl sulphoxide (DMSO), N,N‐dimethylformamide (DMF), N‐methyl‐2‐pyrrolidone (NMP), N,N‐diethylformamide (DEF), 1,4‐dioxane, 1,4‐butyrolactone, ethyl acetate and 1‐butyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate ([Bmim]CF₃SO₃), were measured by a polythermal method in the temperature range of 293.15 K to 375.15 K at the atmospheric pressure. The solubility of LLM‐105 decreased in the order of DMSO, NMP, DMF, DEF, 1,4‐butyrolactone, [Bmim]CF₃SO₃, 1,4‐dioxane, ethyl acetate. With higher temperature, the solubility of LLM‐105 increased in all solvents. The solubility data was correlated against temperature with the modified Apelblat equation and Ideal solution model. In addition, the dissolution enthalpy, entropy, and mole Gibbs free energy of LLM‐105 in each solvent were also calculated from the experimental solubility data by using van′t Hoff equation with the temperature dependence. The results show that the dissolution process of LLM‐105 in these solvents is endothermic and the mechanism is the entropy‐driving. DMSO is suggested as the appropriate solvent for the cooling crystallization or drowning‐out crystallization of LLM‐105.