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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。結晶性物質を取り扱う分野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。そして各分野では対象とする結晶を、思い通りに創り出すための工夫が必要となっています。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、思い通りの結晶を創製するために必要な技術基盤です。
そこでこの講演では、結晶粒子群を晶析操作によって思い通りに創り出すための工夫を、晶析のメカニズムの基礎や結晶化現象の解析方法、そして結晶品質の作り込み戦略の観点から易しく解説します。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．結晶粒子群を創る操作
－晶析操作で何ができるのか－
1-1．結晶化で遭遇する問題事例
1-2．有機合成と工業晶析操作との接点
1-3．晶析操作の目的と原理
1-4．工業晶析プロセスの特徴
２．結晶粒子群が創られるメカニズムを探る
－結晶化現象をどう整理し理解するのか－
2-1．結晶が創られる場面での現象論
2-2．結晶化の推進力と固液平衡
2-3．核発生速度と成長速度論
2-4．結晶品質
2-5．演習で理解する晶析現象
３．今すぐ役立つ結晶粒子群を創るためのポイント
－結晶品質に関わる具体的問題解決アプローチ－
3-1．結晶の粒径分布を思い通りにしたい場合
3-1-1．粒径分布はいかに決定されるか
3-1-2．粒径分布の数値的取り扱い
3-2．安定した結晶を思い通りに創りたい場合
3-2-1．結晶多形に及ぼす晶析操作因子とは
3-2-2．結晶多形制御の戦略
3-3．結晶の外形を思い通りに創りたい場合
3-3-1．結晶形態に及ぼす晶析操作因子とは
3-3-2．結晶形態制御の戦略
3-4．結晶の純度を思い通りに良くしたい場合
3-5．オイルアウトから結晶を創りたい場合
3-6．演習で理解する結晶品質の制御
４．今すぐ役立つ結晶粒子群品質の測定法
－思い通りに結晶を創るための測定機器の実践的使い方－
4-1．DSCデータから何を読み取るか
4-1-1．DSC（示差走査熱量計）でわかること
4-1-2．DSC測定データの解釈とその応用
4-2．XRDデータから何を読み取るか
4-2-1．XRD（粉末X線回折）測定データの意味
4-2-2．XRD測定データと結晶形態・結晶子径との関連性
５．思い通りに結晶を創るための晶析操作設計法
－結晶品質の作り込み戦略を立てるためには－
5-1．晶析操作の基本戦略
5-2．晶析操作設計の留意点
－冷却晶析や非（貧）溶媒添加法－
5-3．反応を伴う晶析操作の戦略
5-4．晶析のスケールアップに関わる最近の技術
６．最新晶析技術紹介
－最先端のラボで使われている技術を理解する－
6-1．オンラインセンサー利用技術
6-2．光学分析（FT-IR、ラマン）利用技術
７．まとめ
