【参赛】“大粒味精”——使用丙氨酸控制晶形的一水合谷氨酸钠晶体
三水合番 2020-9-30原创 晶体养成所
关键词
晶体谷氨酸钠一水合谷氨酸钠晶形控制

参赛作品

图2.jpg


味精(一水合谷氨酸钠)可以说是生活中最常见的以明显单晶形态存在的东西。不过与其常见程度不相称的是,晶体爱好者中,自制大尺寸谷氨酸钠单晶的报道却十分少见。其原因显而易见:谷氨酸钠晶体呈细长针状,长径比约在10/1到15/1之间。大尺寸,特别是较“粗”的晶体难以制得。这种不美观的晶体外形,自然吸引不到人去做。

不过呢,谷氨酸钠的晶体形态,不是完全固定不变的。通过添加杂质,可以显著的影响其习性。比如下面这篇专利中提到,添加少量的钙盐,可以降低谷氨酸钠晶体的长径比,最低能降到平均2.5/1

attachment icon US3187039A - Method for changing the crystal habit of monosodium glutamate.pdf 339.30KB PDF 26次下载 预览

另有一篇论文提到,在谷氨酸钠溶液中添加不同种类的氨基酸,可以使谷氨酸钠晶体的长径比变大或者变小。其中,丙氨酸(L-Ala)可以最显著的降低谷氨酸钠晶体的长径比,如下图

图1 论文.png

attachment icon Sano 等。 - 1990 - The effects of additives on the crystal habit of m.pdf 398.11KB PDF 23次下载 预览

本贴中,我尝试(非常粗略的)复现上面这篇论文里介绍的,通过添加丙氨酸修改一水合谷氨酸钠晶体习性的操作。制得的成品如下图

图3.jpg


具体的操作步骤如下

1. 首先要处理一下容器,避免爬晶。俗话说“上帝创造物体,魔鬼创造界面”,谷氨酸钠比较容易爬晶,而且爬得比较严重。直接用玻璃结晶皿蒸发结晶的话,很快就会在杯壁上形成一层透明薄片。之前还尝试过,在溶液上倒一层三五毫米厚的液体石蜡。但是匪夷所思的是,爬晶能直接穿透这层液体石蜡,变成下面这种夸张的样子。

图4.jpg

这次使用汽车玻璃用的驱水剂处理结晶皿内表面。效果感觉还可以,50-70℃谷氨酸钠溶液浸泡一天半后,驱水效果没有显著劣化。所用的驱水剂如下,按附带的使用说明操作就行。

图5.jpg


2. 配置谷氨酸钠溶液。根据上面那篇论文,一水合谷氨酸钠在60℃时,饱和溶液的质量分数是50.35%。因此这里用相同重量的味精和水配制溶液。先称取100g味精,然后再加入100g饮用纯净水,如下图。(手抖多加了约7g水)

图6.jpg


3. 盖上保鲜膜,放进恒温箱加热溶解。溶解时用70℃。溶解时忘了拍照,补一张之前测温度波动的照片如下图。设定在60℃时,用热电偶测到的温度,在59.9-60.3℃之间波动。

图7.jpg


4. 完全溶解后,加入约0.2g的丙氨酸,所用的丙氨酸如下图。论文里还调了pH值,不过我这没调。

图8.jpg


5. 然后将溶液分装到两个小结晶皿中。向各个容器中加入晶种。晶种取自市售的味精,挑一个形状较好的小粒丢进去就行,如下图。

图10.jpg


6. 将溶液在培养箱中敞口放置一天蒸发结晶(由于有点着急,温度设的比较乱,这一天里40到60℃都设过)。然后收获晶体,如上图。由于蒸发的有些快,过饱和度太高,形成了很多杂晶体。不过好在有一个结晶皿里的晶种成功的长大了一些。虽然还不算大,但至少比市售味精里的颗粒大多了,而且长径比显著降低,如下图。图中中间的是参赛晶体,旁边的是市售味精中的晶体。

图9.jpg

这次晶体还是小了些。主要是时间仓促,总共只用了2天。如果时间久一些的话,应该能大不少,晶体外形应该也能更规整一些。


[修改于 1 年前 - 2020-10-01 17:50:32]

+50  科创币    科创网   2021-03-01   第二届晶体制作大赛 纪念奖
来自:晶体培育 / 晶体养成所
1
m24h
1年2个月前
1楼

在好奇大脑独立存活的可能性

查资料时候发现这玩意 

上头😂

IMG_20200930_233729.jpg

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哈哈哈哈哈士奇
1年2个月前 修改于 1年2个月前
2楼

【作品提交成功】您好,该作品符合本次比赛的作品提交规则,成功参赛,参赛作品号为[22],作品类型:A1(纯净物单晶)

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评论(3)
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