结晶是重要的传质分离单元操作,广泛应用于化工过程。为了得到特定需求的结晶产品,需要控制影响晶体性质的相关技术指标,如晶型(即晶体的微观堆积方式)、晶体的宏观外形和晶粒度的分布等。
在制药和材料领域,同样的分子结构却存在多种晶型,即所谓的“多晶型”现象,是一个重要的研究方向,因为不同的晶型常常导致最终产品的物理性能和药效上有差异。本组在单晶测试中曾经遇到过一个多晶型的案例,同一个化合物能结晶出3种颜色形貌有差别的晶体,通过对每一种晶体都进行了数据收集和结构解析,得到了如下表1的测试结果。可以看出,3种晶型的空间群差别较大,表明分子堆积结构差别较大,这个结果为科研人员进一步研究3种晶型的固态性质奠定了结构基础。
除了多晶型外,即使同种晶型(即微观结构完全相同)的晶体,其宏观外形也可能有差异,因为晶体外形的变化除受其微观结构影响外,还与晶体的生长环境有很大关系。因而,虽然晶体外形是晶体微观结构对称性的外在反映,但是,不同工艺流程生产的晶体外形还是可能存在多种变化,并且影响主体密度、机械强度、粒子的流动性、聚合性和混合特性及后续工艺(如过滤、清洗和干燥)的效率。在某些溶液场合,晶体外形还会影响再溶解性,如果是药物晶体,则影响到它的药效。近年来,一些制药、农药化肥和颜料等专业化工过程开始