結(jié)晶原理和起晶方法

1、結(jié)晶原理的說明從固體物質(zhì)的不飽和溶液里析出晶體，一般要經(jīng)過下列步驟：不飽和溶液一 飽和溶液一過飽和溶液一晶核的發(fā)生一晶體生長等過程。制取飽和溶液是溶質(zhì)結(jié)晶的關(guān)鍵， 下面應(yīng)用溶解度曲線加以說明。 圖中曲線 S 表示某物質(zhì)的溶解度曲線。P表示未達(dá)飽和時的溶液，使這種溶液變成過飽和溶液， 從而析出晶體的方法有兩種：（1）恒溫蒸發(fā)，使溶劑的量減少，P點所表示的溶液變?yōu)轱柡腿芤?，即變?S 曲線上的A點所表示的溶液。在此時，如果停止蒸發(fā)，溫度也不變，則 A點的溶 液處于溶解平衡狀態(tài)，溶質(zhì)不會由溶液里析出。若繼續(xù)蒸發(fā)，則隨著溶劑量的繼 續(xù)減少，原來用A點表示的溶液必需改用A，點表示，這時的溶液是過飽和溶液

2、， 溶質(zhì)可以自然地由溶液里析出晶體。 若溶劑的量保持不變，使溶液的溫度降低，假如 P點所表示的不飽和溶液 的溫度由tJC降低到t2°C時，則原P點所表示的溶液變成了用 S曲線上的B點所 表示的飽和溶液。在此時，如果停止降溫，則 B點的溶液處于溶解平衡狀態(tài)，溶 質(zhì)不會由溶液里析出。若使繼續(xù)降溫，由 t2C降到了 t3C時，則原來用B點表示 的溶液必需改用B'點表示，這時的溶液是過飽和溶液，溶質(zhì)可自然地由溶液里析 出晶體。1. 結(jié)晶原理 （過飽和溶液）2. 結(jié)晶原理（ 晶核形成與晶體的長大 ） 障礙的程度因溶液的性質(zhì)和操作條件不一樣，這就是存在過飽和溶液的原 因。當(dāng)溶液的過飽和度

3、超過飽和曲線時， 也就是溶液中不穩(wěn)定的高能質(zhì)點很 多，多到足以不受穩(wěn)定的低能質(zhì)點影響， 而很快互相碰撞， 放出能量， 吸引、 聚集、排列成結(jié)晶，因此不穩(wěn)定區(qū)濃度的溶液能自然起晶。起晶時一般認(rèn)為由于質(zhì)點的碰撞，放出能量，吸引、聚集、排列成結(jié)晶，因 此不穩(wěn)定區(qū)濃度的溶液能自然起晶。 起晶時一般認(rèn)為由于質(zhì)點的碰撞， 首先由幾個質(zhì)點結(jié)合成晶線，再擴大與晶面，最后結(jié)合成微小的晶格，稱為晶核（晶芽），其他質(zhì)點繼續(xù)排列在晶核上，使晶核長大成晶體。3. 境界膜處于晶核附近的不穩(wěn)定高能質(zhì)點，受到晶體質(zhì)點的引力，放出能量，排列到 晶核上以后， 晶體周圍的溶液就是一些溶質(zhì)質(zhì)點比較穩(wěn)定的溶液， 這些溶液 好象一層膜一

4、樣包圍著晶核，通常稱這層膜為境界膜。4. 偽晶表面結(jié)晶速度小于擴散速度時， 不穩(wěn)定的溶質(zhì)質(zhì)點來不及很好地排列， 只受 到繼續(xù)通過境界膜的不穩(wěn)定質(zhì)點的影響， 故可能形成新的晶核， 或不規(guī)則地 附在晶核上生成偽晶。（二） 起晶方法1 自然起晶 : 將溶液用蒸發(fā)濃縮的方法排除大量溶劑，使溶液濃度進(jìn)入過飽 和不穩(wěn)定區(qū)，溶液即自然起晶。2 刺激起晶法 : 將溶液用蒸發(fā)濃縮的方法排除部分溶劑，使溶液濃度進(jìn)入過 飽和不穩(wěn)定區(qū)，然后將溶液放出，使溶液受到突然冷卻，進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，而 自然自行結(jié)晶生成晶核。3 晶種起晶法 : 將溶液濃縮到介穩(wěn)定區(qū)的飽和濃度后，加入一定大小和數(shù)量 的晶種，同時均勻攪拌，使晶體長大。二 結(jié)晶設(shè)備通常結(jié)晶設(shè)備應(yīng)有攪拌裝置，使結(jié)晶顆粒保持懸浮于溶液中，并同溶液有一個相對運動，以減薄晶體外部境界膜的厚度，提高溶質(zhì)點的擴散速度，以加 速晶體長大。攪拌速度和攪拌器的形式應(yīng)選擇得當(dāng)， 若速度太快，則會因刺激過劇烈而自然起晶，也可能使已長大了的晶體破碎，功率消耗也增大；太慢則晶核會沉積太慢則晶核會沉積。故攪拌器的形式與速度要視溶液的性質(zhì)和晶體大小而TH o攪拌器的形式很多，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)溶液流動的需要和功率