Nucleation and crystal growth of copper(II) 8-hydroxyquinolinate precipitated from mixed solvents

The precipitation kinetics of copper(II) 8-hydroxyquinolinate, formed in water-acetone mixtures, have been studied in a stop-flow apparatus by spectrophotometric techniques. Three factors are found to be important in improving the physical characteristics of crystals precipitated from mixed solvents. Supersaturation and growth rate can be controlled uniformly by slow rate of change in solvent composition; the presence of acetone significantly reduces the number of effective nuclei; thirdly, large amounts of organic solvent cause a change in the crystal form and its growth mechanism. At room temperature, copper(II) 8-hydroxyquinolinate is precipitated as a dihydrate from water-acetone mixtures containing 0–60% acetone, and the crystal growth is limited by a diffusion-controlled process. Anhydrous copper(II) 8-hydroxyquinolinate is formed in 70% acetone solutions by a surface-controlled reaction. Die Fällungskinetik von Kupfer(II)-8-hydroxychinoiat, das sich in Aceton-Wasser-Gemischen bildet, wurde in einer stopped-flow-Apparatur spektrophotometrisch untersucht. Drei Faktoren wurden gefunden, die zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von aus Lösungsmittelgemischen gefällten Kristallen wichtig sind. Übersättigung und Wachstumsgeschwindigkeit können durch langsame Änderung der Lösungsmittelzusammensetzung kontrolliert werden; die Gegenwart von Aceton vermindert die effektive Keimzahl erheblich; große Mengen des organischen Lösungsmittels bewirken einen Wechsel in der Kristallform und dem Wachstumsmechanismus. Bei Zimmertemperatur fällt Kupfer(II)-8-hydroxychinolat als Dihydrat aus Gemischen mit bis zu 60% Aceton; das Kristallwachstum ist diffusionskontrolliert. In 70% Aceton bildet sich wasserfreies Kupfer(II)-8-hydroxychinolat nach einem oberflächenkontrollierten Mechanismus. Les cinétiques de précipitation du 8-hydroxyquinoléinate de cuivre(II), formé en mélanges eau-acétone, ont été étudiées dans un appareil ‘stop-flow’ par des techniques spectrophotométriques. On a trouvé que trois facteurs sont importants dans l'amélioration des caractéristiques physiques des cristaux précipités à partir de mélanges de solvants. On peut contrôler uniformément la sursaturation et la vitesse de croissance par la vitesse lente de changement dans la composition du solvant; la présence d'acétone réduit notablement le numbre de germes efficaces; troisièmement, de grandes quantités de solvant organique causent un changement dans la forme du cristal et son mécanisme de croissance. A température ordinaire, le 8-hydroxyquinoléinate de cuivre(II) est précipite à l'état de dihydrate à partir de mélanges eau-acétone contenant 0–60% d'acétone et la croissance du cristal est limitée par un processus régi par la diffusion. Le 8-hydroxyquinoléinate de cuivre(II) anhydre est formé en solutions à 70% d'acétone par une réaction régie par la surface.