A kristályosítási mechanizmusok három fő technikával tanulmányozhatók: vizuális megfigyelés, offline mikroszkópia és valós idejű mikroszkópia. Mindegyik előnyeit és hátrányait az alábbiakban ismertetjük.
Vizuális megfigyelés. A vizuális megfigyelés segíthet meghatározni, hogy mi történik egy kristályosodási mechanizmusban alapszinten. Ha kristályosodás történik, az oldat zavaros lesz. Míg a kristályosodási mechanizmusok vizuális megfigyelése egyszerű, nagyon kevés derül ki a tényleges kristályosodási mechanizmusról valós időben.
Offline részecskeelemzés. Az offline analizátorral végzett hagyományos szemcseméret-elemzés hatékony és széles körben használt technika a szemcseméret mérésére a minőség-ellenőrzési (QC) laboratóriumokban. A hagyományos szemcseméret-elemzési technikák közé tartozik például a szitálás, a lézerfénydiffrakció, a dinamikus fényszórás és az elektrozóna-érzékelés. Ez a megközelítés lehetővé teszi a minőség-ellenőrzési laboratóriumok számára, hogy a folyamat végén ellenőrizzék a részecskék specifikációját egy meghatározott specifikációval szemben, és azonosítsák a szükséges részecsketulajdonságoktól való eltéréseket.
Az offline szemcseméret-elemzés hatékony és széles körben használt technika a szemcseméret mérésére és a minőség-ellenőrzés meghatározott specifikációjával való összehasonlításra. Óvatosan a hagyományos részecskeméret-elemzés felhasználható a termékminőség változásainak azonosítására, és felhasználható annak biztosítására, hogy a termékek megfeleljenek a gyártók, ügyfeleik és a nyilvánossághoz jutó termékek minőségét felügyelő szabályozók által megkövetelt előírásoknak.
A hagyományos szemcseméret-elemzés azonban nem alkalmas a részecskék folyamatos jellemzésére a folyamatparaméterek változása miatt, ezért nem különösebben alkalmasak a folyamatoptimalizálás feladatára. Rendkívül nehéz egyetlen offline mintára támaszkodni, függetlenül attól, hogy mennyire megbízhatóak a kapott adatok, annak érdekében, hogy teljesen megértsük a részecskék viselkedését a folyamat elejétől a végéig. Annak érdekében, hogy valóban hatékony folyamatmegértést fejlesszünk ki, és ezt a folyamat értelmes fejlesztésévé alakítsuk, folyamatos mérésekre van szükség, amelyek valós időben jellemzik a részecskéket, mivel természetesen jelen vannak a folyamatban. Ezzel az információval közvetlenül megfigyelhetők a részecskemechanizmusok, például a növekedés, a törés és az agglomeráció, meghatározható a folyamatparaméterek rendszerre gyakorolt hatása, és gyorsan azonosítható és megvalósítható a kívánt részecsketulajdonságokhoz vezető optimalizált útvonal.
Folyamatközi részecskemérés. A folyamaton belüli részecskemérés jellemzően egy szondaalapú műszer folyamatáramba történő behelyezésén alapul a részecskék közvetlen mérése érdekében, mivel azok természetesen jelen vannak a folyamatban. Ez a fajta mérés teljes folyamatkoncentrációnál történik, és nem igényel mintavételt. A szondák általában számos méretben és telepítési környezetben alkalmazhatók, a kis méretű laboratóriumi reaktoroktól a teljes méretű gyártóedényekig és csővezetékekig.
A részecskék folyamat közbeni mérése különösen alkalmas az összetett részecskerendszerek folyamatmegértésének fejlesztésére és a kívánt tulajdonságokkal rendelkező részecskék szállításához szükséges megfelelő paraméterek meghatározására. A folyamaton belüli szemcsemérés kiegészíti a hagyományos szemcseméret-elemzést azáltal, hogy támogatja a minőségellenőrzési erőfeszítéseket a gyártás során fellépő folyamatzavarok azonosításával és kijavításával. Ez a következőkben segíthet:
- A nem reprezentatív mintavétellel kapcsolatos hibák elkerülése
- Kerülje el a részecske mintavételből, szállításból, tárolásból, mintaelőkészítésből és offline mérőműszeren keresztüli áramlásból eredő fizikai változásait
- Folyamatos és valós idejű információk szerzése a részecskerendszerről, ahogy a folyamat paraméterei változnak
- Jellemezze azokat a részecskéket, ahol a mintavétel hőmérséklet, nyomás vagy toxicitás miatt kihívást jelent
- Közvetlenül figyelje meg a zavarok és a szándékos folyamatzavarok hatását