単一浮遊微小液滴から生成する結晶形態のその場観察

摘要

噴霧乾燥による微粒子の生成機構を明らかにするために，浮遊液滴の内部を光学顕微鏡で高解像観察できるスリム型EDB装置の作製を行った。さらに，本装置を用いて塩化ナトリウム型結晶構造を持つ6種類の無機塩の液滴から生成する結晶の成長過程を撮影した。固化点の高いKCIとKBr液滴からは四角い結晶が生成し，固化点の低いNaBrとNaIの液滴からは表面が一気に固化する シェル型微粒子が生成した。固化点が中程度のNaCI液滴からは四弁の花弁状結晶が，KI液滴からは層状結晶が生成し，物質特有の晶癖が現れることがわかった。%Electrostatic levitation allows a monitoring of solidification behavior of single levitated microdroplet. In this paper, novel designed slim-type electrodynamic balance (EDB) coupled with the microscope is evaluated. It enabled us in situ observation of internal mixing of microdroplet with sufficient spatial and time resolutions. With this instrument, we directly observed the crystal growth from the micodroplet or inorganic salt such as NaCl, NaBr, Nal, KC1,KBr and KI, respectively. The morphologies of produced crystal particles were divided into three types,1)rectangular solid crystal for KC1 or KBr with high crystallization relative humidity (CRH), 2) multi-crystalline particle with crystal habit for NaCl and KI with medium CRH and 3) hollow particles for NaBr and Nal droplets with low CRH. The morphologies of the produced particles were more strongly influenced by CRH rather than supersaturation.