Температуры и энтальпии кристаллизации

Кристаллизация – это естественный или искусственно инициированный процесс затвердевания веществ или материалов в структурированную форму, где атомы или молекулы высоко организованы в структуру, известную как кристалл. Некоторые материалы, такие как лекарственные вещества в фармацевтике, могут образовывать несколько различных кристаллических структур, называемых кристаллическими модификациями или кристаллическими формами или полиморфами. 

Кристаллизация происходит при определенной температуре и сопровождается выделением определенного количества энергии (экзотермический процесс), которая известна как теплота или энтальпия кристаллизации. Кроме того, процедура кристаллизации также имеет кинетическую составляющую (скорость роста кристаллов), которая должна учитываться при исследованиях кристаллизации. Кристаллизация как термически инициируемый процесс часто протекает в две основные стадии: первая стадия – нуклеация кристаллов; вторая – рост кристаллов, что также зависит от условий термической обработки. 

С помощью ДСК (дифференциальной сканирующей калориметрии) можно с высокой степенью достоверности определить температуру кристаллизации и выделяемую энергию. Следует отметить, что температура, при которой происходит кристаллизация в ДСК измерениях, может смещаться к более низким значениям температуры из-за эффектов охлаждения или переохлаждения, которые могут возникнуть в процессе кристаллизации. В приведенном ниже измерении индия кристаллизация происходила при температуре 155°C, что примерно на 2 Кельвина ниже температуры плавления 156,6°C. 

Помимо метода ДСК, для исследования таких процессов может быть применена также дилатометрия

Sample: Indium, Pt-Rh crucibles, 10 K/min HR, argon atmosphere, Sample mass approx. 5 mg