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结晶的原理及方法是什么
2017-09-05 09:50:47来源:元素商城

化学词典告诉你结晶的原理及方法。结晶是什么意思?结晶首先是一个地球物理概念,通过结晶形成的自然金、自然银、自然铜其价值远远高出通过冶炼获得的金、银、铜。而化学当中的结晶讲的是热的饱和溶液冷却后,溶质以晶体的形式析出的过程。

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结晶的原理

溶质从溶液中析出的过程,可分为晶核生成(成核)和晶体生长两个阶段,两个阶段的推动力都是溶液的过饱和度(溶液中溶质的浓度超过其饱和溶解度之值)。晶核的生成有三种形式:即初级均相成核、初级非均相成核及二次成核。在高过饱和度下,溶液自发地生成晶核的过程,称为初级均相成核;溶液在外来物大气中的微尘)的诱导下生成晶核的过程,称为初级非均相成核;而在含有溶质晶体的溶液中的成核过程,称为二次成核。二次成核也属于非均相成核过程,它是在晶体之间或晶体与其他固体(器壁、搅拌器等)碰撞时所产生的微小晶粒的诱导下发生的。

结晶的方法

按产生过饱和度的手段分以下三种:①冷却结晶。将溶液冷却,使之成为过饱和。此法对于溶解度随温度降低而显著减小的物系尤为适用。②蒸发结晶。除去部分溶剂使溶液成为过饱和。此法适用于温度变化对溶解度影响不大或具有逆溶解度(溶解度随温度下降而增大)的物系。③真空结晶。将溶液在真空下闪急蒸发,溶液在浓缩和冷却双重作用下达到过饱和,此法在工业结晶中应用最广。此外,还有盐析结晶(向溶液中加入溶解度大的盐类,以降低被结晶溶质的溶解度,使达到过饱和)等其他方法。

通常的结晶过程是从挥发性溶液中提取不挥发性溶质。但某些相对挥发度很小而不宜采用精馏分离的液体混合物,可利用各组分熔点的差异,采取多级分步结晶法(反复进行熔融和部分结晶的方法)加以提纯或分离,如从间位、邻位和对位二甲苯混合物中提取对位二甲苯。

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