Zastosowanie technik mikroskopowych do badań krystalizacji masowej kwasu cytrynowego

Igliński, B.; Buczkowski, R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zastosowanie technik mikroskopowych do badań krystalizacji masowej kwasu cytrynowego

Autorzy

Igliński B. , Buczkowski R.

Identyfikatory

Warianty tytułu

The application of microscope techniques in the investigation of citric acid mass crystallisation

Języki publikacji

Abstrakty

Przeprowadzono krystalizację kwasu cytrynowego z elektrodializy cytrynianu trisodu z membraną bipolarną. Do badań wielkości i struktury powierzchni kryształów wykorzystano SEM i mikroskopię optyczną. W przeprowadzonych testach krystalizacji kwasu cytrynowego otrzymano produkt charakteryzujący się dobrymi cechami granulometrycznymi, skutkującymi małym ubytkiem masy w procesie filtracji i przemywania. Otrzymane kryształy kwasu cytrynowego z procesu elektrodializy posiadają parametry zbliżone do kryształów czda (POCh). Według autorów niniejszej pracy, minimalny udział frakcji "drobnych" kryształów kwasu cytrynowego może być również efektem umiejętnego zabiegu "szczepienia" wysoce przesyconego roztworu kwasu w trakcie operacji zatężania. Rezultat ten stanowi praktyczną wskazówkę dla projektowania krystalizatora przemysłowego, w którym należałoby w maksymalnym stopniu preferować zarodkowanie wtórne w strefie wysokich wartości przesycenia roztworu.

Citric acid crystallisation was conducted from sodium citrate electrodialysis with bipolar membrane. SEM as well as optical microscopy was used to investigate the size and shape of crystals. The performed citric acid crystallisation tests resulted in a product characterised by good granulometric properties, which leads to llttle mass loss during filtration and rinsing processes. The citric acid crystals obtained from electrodialysis have similar parameters to analytically pure crystals. The authors of this paper think that the minimal participation of "fine" citric acid crystals can also be due to the skilful grafting of highly supersaturated acid solution during concentration. This outcome is a practical tip when designing an industrial crystallizer, in which secondary nucleation in the range of high values of solution oversaturation should be maximally preferred.

Słowa kluczowe

krystalizacja kwas cytrynowy mikroskop optyczny SEM elektrodializa

crystallization citric acid optical microscope SEM electrodialysis

Wydawca

Bydgoskie Towarzystwo Naukowe

Czasopismo

Ekologia i Technika

Rocznik

2007

Tom

R. 15, nr 4

Strony

155--160

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Igliński B.

autor

Buczkowski R.

Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych, 87-100 Toruń, ul. Gagarina 7

Bibliografia

1. Grewal H. S., Kalra K. L. (1995), Fungal production of citric acid, Biotechnology Advances, 2,209-234.
2. Leśniak W., Kutermankiewicz M. (1990), Podstawy produkcji kwasu cytrynowego, Stowarzyszenie Techników Cukierników, Wyd. Interpress, Warszawa.
3. Herman A. (1982), Utylizacja ścieków z produkcji kwasu cytrynowego, spirytusu, drożdży piekarskich i paszowych, Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny 10, 11-12.
4. Pazouki M., Felse P.A., Sinha J., Panda T. (2000), Comparative studies on citric acid production by Aspergillus niger and Candida lipolytica using molasses and glucose, Bioprocess Engineering 22, 353-361.
5. Malmary G., Albert J., Putranto A.M.H., Moliner J. (2001), Recovery of carboxylic acids from aąueous solutions by liquid-liquid extraction with a triłsooctylamine diluent system, Brazilian Journal of Chemical Engineering 18 (4), 441-447.
6. Xu T., Yang W. (2002), Citric acid production by electrodialysis with bipolar membranes, Chemical Engineering Process 41,519-524.
7. Bailly M. (2002), Production of organic acids by bipolar electrodialysis: realizations and prospectives, Desalination 144, 157-162.
8. Igliński B., Warszawski A., Buczkowski R., Peszyńska-Białczyk K. (2003), Bezodpadowa technologia kwasu cytrynowego z wykorzystaniem membran bipolarnych, Ekologia i Technika 61 (1), 14-21.
9. Igliński B., Koter S., Buczkowski R., Lis M. (2006), The production of citric acid by the electrodialysis with bipolar membranę of sodium citrate solutions, Polish Journal of Environmental Studies 15(3), 409-415.
10. Igliński B. (2006), Krystalizacja kwasu cytrynowego z elektrodializy cytrynianu trisodu, rozprawa doktorska, UMK, Toruń.
11. Rojkowski Z. (1992), Synowiec J., Krystalizacja i krystalizatory, WNT, Warszawa.
12. Buczkowski R. (1994), Fizykochemiczne podstawy procesu krystalizacji masowej NaHCO3 w technologii produkcji sody metodą Solvay'a, Wyd. UMK, Toruń.
13. Rohani S., Haeri M., Wood H.C. (1999), Modeling and control of a continuous crystallization process. Part 1. Linear and non-linear modeling, Computers&Chemical Engineering 23, 263-277.
14. Kónig A., Schreiner A. (2001), Purification potential of melt crystallisation, Powder Technology 121, 88-92.
15. Kirillov Y.P. (2002), Fine purification of substances by countercurrent melt crystallization: effect of the shape of the growing crystals, Inorganic Materials 38 (9), 884-889.
16. Pavlov K.A., Dmitrevskii B.A. (2003), Influence of crystallization conditionsin production of citric acid on the properties of forming calcium sulfate, Russ Journal of Applied Chemistry 76 (9), 1408-1413.
17. Synowiec J. (1971), Wpływ niektórych czynników na średni wymiar kryształów soli nieorganicznych wytwarzanych w procesie krystalizacji masowej, Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
18. Ashobi M.v (1995), Modeling and control of a continuous crystallization process using neural networks and model predictive control, PhD thesis, Saskatoon.
19. Amel'kin S.V. (2001), The rule of van der Waals forces in the kinetics of mass crystallization, Colloid Journal 63 (3), 263-269.
20. MelikhovI.V., KutepovA.M. (2001), Crystallization Science at the turn of the third millennium, Theoretical Fundations of Chemical Engineering 35 (5), 427-432.
21. Jackson K.A. (2002), The interface kinetics of crystal growth processes, Interface Science 10, 159-169.
22. Hvalec M., Gorśek A., Glavić P. (2004), Experimental design of crystallization processes using Taguchi method, Acta Chimica Slovakia 51, 245-256.
23. Żmija J. (1981), Podstawy teorii zarodkowania i wzrostu kryształów, Wyd. WSInż, Radom.
24. Iwaniszewska C. (1974), Matematyka dla biologów, Wyd. UMK, Toruń.
25. Łomnicki A. (1995), Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników, PWN, Warszawa.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPG8-0041-0013