参赛作品

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

US3187039A - Method for changing the crystal habit of monosodium glutamate.pdf 339.30KB PDF 100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

Sano 等。 - 1990 - The effects of additives on the crystal habit of m.pdf 398.11KB PDF 65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

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。

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。

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）

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。

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。

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。

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。

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。