晶析現象・結晶化のメカニズムと結晶品質制御技術

結晶化現象を利用した工業操作は、医薬・食品のみならず、電池材料など機能性材料開発の分野で幅広く利用されています。 　結晶化現象を利用した操作を晶析と呼びますが、晶析は「粒子群製造」と「高純度品製造」が同時に実現できる操作です。意識の有無に関わらず結晶性物質を取り扱うプロセスとその機会は多くなってきており、結晶性物質の応用範囲も多様化してきています。 　しかし、結晶性物質を対象とする限り、核化・成長を取り扱う「晶析操作」や、固相の「分析操作」そして「スケールアップ」などは、問題解決をするために必要な技術基盤です。 　そこでこの講演では、晶析操作の基礎から、結晶化現象の解析方法、そして結晶品質の作り込み戦略までを易しく解説します。また、結晶多形制御や結晶形態改善などの実践的な話題や、新しいセンサーを用いた解析方法についても概説します。

1. 晶析プロセスの目的とその応用
   −晶析操作で何ができるのか−
   1. 晶析操作の目的と原理
   2. ラボ実験と実機運転との違い
2. 結晶化現象の解析と速度論
   −結晶化現象をどう整理しデータをいかに取得するのか−
   1. 結晶成長のメカニズムは (固液平衡と結晶化推進力)
   2. 核発生速度と成長速度の解析
   3. 結晶粒子群品質が決定されるメカニズムは (粒径分布の解析)
   4. 結晶純度が決まるメカニズムは (結晶純度)
   5. X線回折データの読みこなし方
   6. 熱分析データの読みこなし方
   7. 演習で理解する結晶化現象
3. 結晶粒子群品質の制御法
   −結晶品質を左右する操作因子は何なのか−
   1. 結晶の品質が一定しない (結晶多形現象)
   2. 結晶の形を改善したい (結晶形態変化)
   3. 結晶の純度が上がらない (不純物取り込み)
   4. 結晶粒子群の粒径分布
   5. 演習で理解する結晶粒子群品質
4. 晶析装置での操作設計
   −結晶品質の作り込み戦略を立てるためには−
   1. 晶析操作の基本戦略
      1. 種結晶添加効果
      2. 冷却温度プログラム設計
      3. 非 (貧) 溶媒添加晶析での操作戦略
      4. 蒸発晶析やpH制御晶析での操作戦略
   2. オンラインセンサー利用技術
   3. スケールアップの留意点
5. 最新トピックス紹介
   −結晶品質制御に関する最新情報−
   1. 最新センサー利用技術
   2. クリスタルエンジニアリングとの接点
   3. in-silico利用技術の動向
6. まとめ
• 質疑応答・名刺交換・個別相談