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1、会计学1结晶结晶(jijng)方法方法第一页，共47页。本章本章本章本章(bn zhn(bn zhn)主要知识点主要知识点主要知识点主要知识点n n结晶的概念结晶的概念n n结晶操作的特点结晶操作的特点n n凯尔文公式的内容凯尔文公式的内容n n饱和温度曲线和过饱和温度曲线饱和温度曲线和过饱和温度曲线n n溶液中晶体析出的条件溶液中晶体析出的条件(tiojin)(tiojin)n n影响晶体形成的主要因素影响晶体形成的主要因素n n晶种的作用晶种的作用第1页/共47页第二页，共47页。n n过饱和溶液形成的方法过饱和溶液形成的方法n n晶体晶体(jngt(jngt)生长的扩散学说及其具体意义生
2、长的扩散学说及其具体意义n n常用的工业起晶方法常用的工业起晶方法n n影响晶体影响晶体(jngt(jngt)质量的因素质量的因素n n重结晶的概念重结晶的概念第2页/共47页第三页，共47页。结晶结晶结晶结晶(jijng)(jijng)的概念的概念的概念的概念n n溶液中的溶质在一定条件下，因分子有规则溶液中的溶质在一定条件下，因分子有规则(guz)(guz)的排列而结合成晶体，晶体的化学成分均一，具有的排列而结合成晶体，晶体的化学成分均一，具有各种对称的晶体，其特征为离子和分子在空间晶格各种对称的晶体，其特征为离子和分子在空间晶格的结点上呈规则的结点上呈规则(guz)(guz)的排列的排列
3、n n固体有结晶和无定形两种状态固体有结晶和无定形两种状态n n结晶结晶n n析出速度慢，溶质分子有足够时间进行排列，粒子析出速度慢，溶质分子有足够时间进行排列，粒子排列有规则排列有规则(guz)(guz)n n无定形固体无定形固体n n析出速度快，粒子排列无规则析出速度快，粒子排列无规则(guz)(guz)第3页/共47页第四页，共47页。几种几种(j zhn)(j zhn)典型的晶体结构典型的晶体结构第4页/共47页第五页，共47页。结晶结晶结晶结晶(jijng)(jijng)操作的特点操作的特点操作的特点操作的特点n n只有同类分子只有同类分子(fnz(fnz)或离子才能排列成晶体，因此
4、或离子才能排列成晶体，因此结晶过程有良好的选择性。结晶过程有良好的选择性。n n通过结晶，溶液中大部分的杂质会留在母液中，再通通过结晶，溶液中大部分的杂质会留在母液中，再通过过滤、洗涤，可以得到纯度较高的晶体。过过滤、洗涤，可以得到纯度较高的晶体。n n结晶过程具有成本低、设备简单、操作方便，广泛应结晶过程具有成本低、设备简单、操作方便，广泛应用于氨基酸、有机酸、抗生素、维生素、核酸等产品用于氨基酸、有机酸、抗生素、维生素、核酸等产品的精制。的精制。第5页/共47页第六页，共47页。结晶过程分析结晶过程分析结晶过程分析结晶过程分析(fnx)(fnx)几个概念几个概念几个概念几个概念n n饱和溶
5、液：当溶液中溶质饱和溶液：当溶液中溶质(rngzh)(rngzh)浓度等于该溶质浓度等于该溶质(rngzh)(rngzh)在同等条件下的饱和溶解度时，该溶液称在同等条件下的饱和溶解度时，该溶液称为饱和溶液；为饱和溶液；n n过饱和溶液：溶质过饱和溶液：溶质(rngzh)(rngzh)浓度超过饱和溶解度时，浓度超过饱和溶解度时，该溶液称之为过饱和溶液；该溶液称之为过饱和溶液；n n溶质溶质(rngzh)(rngzh)只有在过饱和溶液中才能析出；只有在过饱和溶液中才能析出；第6页/共47页第七页，共47页。凯尔文（凯尔文（凯尔文（凯尔文（KelvinKelvin）公式）公式）公式）公式(gngsh
6、)(gngsh)C2-C2-小晶体的溶解度；小晶体的溶解度；C1-C1-普通普通(ptng)(ptng)晶体的溶晶体的溶解度解度-晶体与溶液间的表面张力；晶体与溶液间的表面张力；-晶体密度晶体密度2-2-小晶体的半径；小晶体的半径；1-1-普通普通(ptng)(ptng)晶体半径晶体半径 R-R-气体常数；气体常数；T-T-绝对温度绝对温度uu溶质溶解度与温度、溶质分散度（晶体溶质溶解度与温度、溶质分散度（晶体(jngt)(jngt)大小）有关。大小）有关。第7页/共47页第八页，共47页。结晶结晶结晶结晶(jijng)(jijng)过程的实质过程的实质过程的实质过程的实质n n结晶是指溶质自
7、动从过饱和溶液结晶是指溶质自动从过饱和溶液(b(b o h rno h rn y)y)中析出，形成新相的过程中析出，形成新相的过程n n这一过程包括：这一过程包括：n n溶质分子凝聚成固体溶质分子凝聚成固体n n分子有规律地排列在一定晶格中分子有规律地排列在一定晶格中n n这一过程与表面分子化学键力变化有关；这一过程与表面分子化学键力变化有关；n n因此，结晶过程是一个表面化学反应过程。因此，结晶过程是一个表面化学反应过程。第8页/共47页第九页，共47页。晶体晶体晶体晶体(jngt(jngt)的形成的形成的形成的形成n n形成新相（固体）需要一定的表面自由能。因此，形成新相（固体）需要一定的
8、表面自由能。因此，溶液浓度达到饱和溶解度时，晶体尚不能析出，溶液浓度达到饱和溶解度时，晶体尚不能析出，只有当溶质浓度超过饱和溶解度后，才可能有晶只有当溶质浓度超过饱和溶解度后，才可能有晶体析出。体析出。n n首先形成晶核，由首先形成晶核，由KelvinKelvin公式公式(gngsh)(gngsh)，微小的，微小的晶核具有较大的溶解度。实质上，在饱和溶液中，晶核具有较大的溶解度。实质上，在饱和溶液中，晶核是处于一种形成晶核是处于一种形成溶解溶解再形成的动态平衡再形成的动态平衡之中，只有达到一定的过饱和度以后，晶核才能之中，只有达到一定的过饱和度以后，晶核才能够稳定存在。够稳定存在。第9页/共4
9、7页第十页，共47页。结晶结晶结晶结晶(jijng)(jijng)的步骤的步骤的步骤的步骤n n过饱和溶液(rngy)的形成n n晶核的形成n n晶体生长n n 其中，溶液(rngy)达到过饱和状态是结晶的前提；过饱和度是结晶的推动力。第10页/共47页第十一页，共47页。温度温度温度温度(wnd)(wnd)与溶解度的关系与溶解度的关系与溶解度的关系与溶解度的关系n n由于物质在溶解时要吸收热量、结晶时要放出结由于物质在溶解时要吸收热量、结晶时要放出结晶热。因此，结晶也是一个质量晶热。因此，结晶也是一个质量(zhling)(zhling)与能与能量的传递过程，它与体系温度的关系十分密切。量的传
10、递过程，它与体系温度的关系十分密切。n n溶解度与温度的关系可以用饱和曲线和过饱和曲溶解度与温度的关系可以用饱和曲线和过饱和曲线表示线表示第11页/共47页第十二页，共47页。饱和饱和饱和饱和(b(b oh)oh)曲线和过饱和曲线和过饱和曲线和过饱和曲线和过饱和(b(b oh)oh)曲曲曲曲线线线线第12页/共47页第十三页，共47页。稳定区和亚稳定区稳定区和亚稳定区稳定区和亚稳定区稳定区和亚稳定区n n在温度在温度-溶解度关系图中，溶解度关系图中，SSSS曲线下方为稳定区，曲线下方为稳定区，在该区域任意一点溶液均是稳定的；在该区域任意一点溶液均是稳定的；n n而在而在SSSS曲线和曲线和TT
11、TT曲线之间的区域为亚稳定区，曲线之间的区域为亚稳定区，此刻如不采取此刻如不采取(c(c iq iq)一定的手段（如加入晶核）一定的手段（如加入晶核），溶液可长时间保持稳定；，溶液可长时间保持稳定；n n加入晶核后，溶质在晶核周围聚集、排列，溶加入晶核后，溶质在晶核周围聚集、排列，溶质浓度降低，并降至质浓度降低，并降至SSSS线；线；n n介于饱和溶解度曲线和过饱和溶解度曲线之间介于饱和溶解度曲线和过饱和溶解度曲线之间的区域，可以进一步划分刺激结晶区和养晶区的区域，可以进一步划分刺激结晶区和养晶区第13页/共47页第十四页，共47页。不稳定区不稳定区不稳定区不稳定区n n在在TTTT曲线的上半
12、部的区域称为不稳定区，在该区域曲线的上半部的区域称为不稳定区，在该区域任意一点溶液均能自发形成结晶，溶液中溶质浓度任意一点溶液均能自发形成结晶，溶液中溶质浓度迅速降低迅速降低(jingd)(jingd)至至SSSS线（饱和）；线（饱和）；n n晶体生长速度快，晶体尚未长大，溶质浓度便降至晶体生长速度快，晶体尚未长大，溶质浓度便降至饱和溶解度，此时已形成大量的细小结晶，晶体质饱和溶解度，此时已形成大量的细小结晶，晶体质量差；量差；n n因此，工业生产中通常采用加入晶种，并将溶质浓因此，工业生产中通常采用加入晶种，并将溶质浓度控制在养晶区，以利于大而整齐的晶体形成。度控制在养晶区，以利于大而整齐的
13、晶体形成。第14页/共47页第十五页，共47页。影响影响影响影响(y(y ngxingxi ng)ng)溶液过饱和度的因素溶液过饱和度的因素溶液过饱和度的因素溶液过饱和度的因素n n饱和曲线是固定的饱和曲线是固定的n n不饱和曲线受搅拌、搅拌强度不饱和曲线受搅拌、搅拌强度(qingd)(qingd)、晶种、晶种、晶种大小和多少、冷却速度的快慢等因素的影响晶种大小和多少、冷却速度的快慢等因素的影响第15页/共47页第十六页，共47页。结晶结晶结晶结晶(jijng)(jijng)与溶解度之间的关系与溶解度之间的关系与溶解度之间的关系与溶解度之间的关系n n晶体产量取决于溶液与固体之间的溶解(rng
14、ji)析出平衡；n n固体溶质加入未饱和溶液溶解(rngji)；n n固体溶质加入饱和溶液平衡（Vs=Vd）n n固体溶质加入过饱和溶液晶体析出第16页/共47页第十七页，共47页。过饱和溶液过饱和溶液过饱和溶液过饱和溶液(b(b o h rno h rn y)y)的形成的形成的形成的形成n n热饱和溶液冷却（等溶剂结晶）热饱和溶液冷却（等溶剂结晶）n n适用于溶解度随温度升高而增加的体系；适用于溶解度随温度升高而增加的体系；同时，溶解度随温度变化的幅度要适中同时，溶解度随温度变化的幅度要适中(shzhng)(shzhng)；n n自然冷却、间壁冷却（冷却剂与溶液隔开）自然冷却、间壁冷却（冷却
15、剂与溶液隔开）、直接接触冷却（在溶液中通入冷却剂）、直接接触冷却（在溶液中通入冷却剂）第17页/共47页第十八页，共47页。n n部分溶剂部分溶剂(rngj)(rngj)蒸发法（等温结晶法）蒸发法（等温结晶法）n n适用于溶解度随温度降低变化不大的体系，适用于溶解度随温度降低变化不大的体系，或随温度升高溶解度降低的体系；或随温度升高溶解度降低的体系；n n加压、减压或常压蒸馏加压、减压或常压蒸馏第18页/共47页第十九页，共47页。n n真空蒸发冷却法真空蒸发冷却法n n使溶剂使溶剂(rngj)(rngj)在真空下迅速蒸发，并在真空下迅速蒸发，并结合绝热冷却，是结合冷却和部分溶剂结合绝热冷却，
16、是结合冷却和部分溶剂(rngj)(rngj)蒸发两种方法的一种结晶方法。蒸发两种方法的一种结晶方法。n n设备简单、操作稳定设备简单、操作稳定第19页/共47页第二十页，共47页。n n化学反应结晶化学反应结晶n n加入反应剂产生新物质，当该新物质的加入反应剂产生新物质，当该新物质的溶解度超过饱和溶解度时，即有晶体析出；溶解度超过饱和溶解度时，即有晶体析出；n n其方法的实质是利用化学反应，对待其方法的实质是利用化学反应，对待(dudi)(dudi)结晶的物质进行修饰，一方面可以调结晶的物质进行修饰，一方面可以调节其溶解特性，同时也可以进行适当的保护；节其溶解特性，同时也可以进行适当的保护；第
17、20页/共47页第二十一页，共47页。晶核的形成晶核的形成晶核的形成晶核的形成(xngchng)(xngchng)n n晶核的形成是一个新相产生的过程，需要消耗一晶核的形成是一个新相产生的过程，需要消耗一定的能量才能形成固液界面；定的能量才能形成固液界面；n n结晶过程中，体系总的自由能变化分为两部分，结晶过程中，体系总的自由能变化分为两部分，即：表面过剩吉布斯自由能（即：表面过剩吉布斯自由能（GsGs）和体积过剩）和体积过剩吉布斯自由能（吉布斯自由能（Gv Gv）n n晶核的形成必须满足晶核的形成必须满足(m(m nz)nz)：n nG=Gs+Gv0G=Gs+Gv0Gs0，阻碍晶核形成；，阻
18、碍晶核形成；Gv0 Gv0第21页/共47页第二十二页，共47页。临界半径与成核功临界半径与成核功临界半径与成核功临界半径与成核功n n假定晶核形状为球形，半径为假定晶核形状为球形，半径为r r，则，则Gv=4/3(r3 Gv)Gv=4/3(r3 Gv)；若以；若以 代表液固界面的表面代表液固界面的表面张力，则张力，则Gs=A=4 r2 Gs=A=4 r2；n n因此，在恒温、恒压条件因此，在恒温、恒压条件(tiojin)(tiojin)下，形成下，形成一个半径为一个半径为r r的晶核，其总吉布斯自由能的变化的晶核，其总吉布斯自由能的变化为：为：n nG=4 r2(+(r/3)Gv)G=4 r
19、2(+(r/3)Gv)Gv形成单位体积(tj)晶体的吉布斯自由能变化第22页/共47页第二十三页，共47页。临界半径（临界半径（临界半径（临界半径（r rc c）n n临界晶核半径是指临界晶核半径是指GG为最大值时的晶核半径；为最大值时的晶核半径；n nrrc r0G0，晶核不能自动形，晶核不能自动形成成(xngchng)(xngchng)；n nrrc rrc 时，时，Gv Gv占优势，故占优势，故G0G0，晶核可以自动形，晶核可以自动形成成(xngchng)(xngchng)，并可以稳定生长；，并可以稳定生长；第23页/共47页第二十四页，共47页。临界临界临界临界(ln ji)(ln j
20、i)成核功（成核功（成核功（成核功（G max G max）n nG maxG max相当于形成临界大小相当于形成临界大小(dxi(dxi o)o)晶核时，外界需消耗的功。晶核时，外界需消耗的功。临界成核功仅相当于形成临界成核功仅相当于形成(xngchng)(xngchng)临界半径晶核临界半径晶核时表面吉布斯自由能的时表面吉布斯自由能的1/31/3，亦即形成，亦即形成(xngchng)(xngchng)晶晶核时增加的核时增加的G sG s中有中有2/32/3为为G vG v的降低所抵消的降低所抵消第24页/共47页第二十五页，共47页。晶核的成核速度晶核的成核速度晶核的成核速度晶核的成核速度
21、(sd)(sd)n n定义：单位时间内在单位体积溶液中生成新定义：单位时间内在单位体积溶液中生成新核的数目核的数目(shm)(shm)。n n是决定结晶产品粒度分布的首要动力学因素；是决定结晶产品粒度分布的首要动力学因素；n n成核速度大：导致细小晶体生成成核速度大：导致细小晶体生成n n因此，需要避免过量晶核的产生因此，需要避免过量晶核的产生第25页/共47页第二十六页，共47页。成核速度的近似成核速度的近似成核速度的近似成核速度的近似(jn s)(jn s)公式公式公式公式BB成核速度成核速度GmaxGmax成核时临界吉布斯成核时临界吉布斯自由自由(zyu)(zyu)能能KK常数常数KnK
22、n晶核形成速度常数晶核形成速度常数(chngsh)(chngsh)cc溶液中溶质的浓溶液中溶质的浓度度C*C*饱和溶液中溶质的浓度饱和溶液中溶质的浓度nn成核过程中的动力学指数成核过程中的动力学指数第26页/共47页第二十七页，共47页。常用常用常用常用(chn(chn yn yn)的工业起晶方法的工业起晶方法的工业起晶方法的工业起晶方法n n自然起晶法：溶剂蒸发进入不稳定区形成自然起晶法：溶剂蒸发进入不稳定区形成晶核、当产生一定量的晶种后，加入稀溶晶核、当产生一定量的晶种后，加入稀溶液使溶液浓度降至亚稳定区，新的晶种不液使溶液浓度降至亚稳定区，新的晶种不再产生，溶质在晶种表面生长。再产生，溶
23、质在晶种表面生长。n n刺激起晶法：将溶液蒸发至亚稳定区后，刺激起晶法：将溶液蒸发至亚稳定区后，冷却冷却(lngqu)(lngqu)，进入不稳定区，形成一定，进入不稳定区，形成一定量的晶核，此时溶液的浓度会有所降低，量的晶核，此时溶液的浓度会有所降低，进入并稳定在亚稳定的养晶区使晶体生长。进入并稳定在亚稳定的养晶区使晶体生长。第27页/共47页第二十八页，共47页。n n晶种起晶法：将溶液蒸发后冷却至亚稳定区的晶种起晶法：将溶液蒸发后冷却至亚稳定区的较低浓度，加入一定量和一定大小的晶种，使较低浓度，加入一定量和一定大小的晶种，使溶质在晶种表面生长。溶质在晶种表面生长。n n该方法容易控制、所得
24、晶体形状该方法容易控制、所得晶体形状(xngzhun)(xngzhun)大大小均较理想，是一种常用的工业起晶方法。小均较理想，是一种常用的工业起晶方法。第28页/共47页第二十九页，共47页。晶种控制晶种控制晶种控制晶种控制(kngzh)(kngzh)n n晶种起晶法中采用的晶种直径通常晶种起晶法中采用的晶种直径通常(tngchng)(tngchng)小于小于0.1mm0.1mm；晶种加入量由实际的溶质附着量以；晶种加入量由实际的溶质附着量以及晶种和产品尺寸决定及晶种和产品尺寸决定WsWs，WpWp晶种和产品晶种和产品(chnpn)(chnpn)的质量，的质量，kgkgLsLs，LpLp晶种和
25、产品晶种和产品(chnpn)(chnpn)的尺寸，的尺寸，mmmm第29页/共47页第三十页，共47页。晶体生长的扩散学说晶体生长的扩散学说晶体生长的扩散学说晶体生长的扩散学说(xu shu)(xu shu)及速度及速度及速度及速度n n晶体生长的扩散学说n n溶质通过扩散作用穿过靠近(kojn)晶体表面的一个滞流层，从溶液中转移到晶体的表面；n n到达晶体表面的溶质长入晶面，使晶体增大，同时放出结晶热；n n结晶热传递回到溶液中；第30页/共47页第三十一页，共47页。n n根据以上扩散学说，溶质依靠分子根据以上扩散学说，溶质依靠分子(fnz(fnz)扩散扩散作用，穿过晶体表面的滞留层，到达
26、晶体表面；作用，穿过晶体表面的滞留层，到达晶体表面；此时扩散的推动力是液相主体的浓度与晶体表此时扩散的推动力是液相主体的浓度与晶体表面浓度差；面浓度差；n n而第二步溶质长入晶面，则是表面化学反应过而第二步溶质长入晶面，则是表面化学反应过程，此时反应的推动力是晶体表面浓度与饱和程，此时反应的推动力是晶体表面浓度与饱和浓度的差值浓度的差值第31页/共47页第三十二页，共47页。扩散扩散扩散扩散(kusn)(kusn)方程方程方程方程扩散扩散(kusn)(kusn)过程过程表面反应过程表面反应过程(guchng)(guchng)质量传递速度质量传递速度KdKd扩散传质系数扩散传质系数KrKr表面反
27、应速度常数表面反应速度常数C C，CiCi，C*C*分别为溶液主体分别为溶液主体浓度、溶液界面浓度、溶液饱浓度、溶液界面浓度、溶液饱和浓度和浓度第32页/共47页第三十三页，共47页。n n将以上二式合并，可以得到将以上二式合并，可以得到(d do)(d do)总的质量传递速度方程：总的质量传递速度方程：其中其中(qzh(qzhng)ng)第33页/共47页第三十四页，共47页。n n当当KrKr很大时，很大时，K K近似等于近似等于KdKd，结晶过程由，结晶过程由扩散速度扩散速度(sd)(sd)控制；控制；n n反之反之KdKd很大，很大，K K近似等于近似等于KrKr，结晶过程由，结晶过程
28、由表面反应速度表面反应速度(sd)(sd)控制；控制；第34页/共47页第三十五页，共47页。n n为了简化方程的应用，可以假定晶体在各个方向为了简化方程的应用，可以假定晶体在各个方向的生长速率的生长速率(sl(sl)相同，这样就可以任意选择某相同，这样就可以任意选择某一方向矢量的变化，来衡量晶体体积的变化，公一方向矢量的变化，来衡量晶体体积的变化，公式就可以简化为：式就可以简化为：第35页/共47页第三十六页，共47页。影响影响影响影响(y(y ngxingxi ng)ng)晶体生长速度的因素晶体生长速度的因素晶体生长速度的因素晶体生长速度的因素n n杂质：改变杂质：改变(g(g ibin)
29、ibin)晶体和溶液之间界面的晶体和溶液之间界面的滞留层特性，影响溶质长入晶体、改变滞留层特性，影响溶质长入晶体、改变(g(g ibin)ibin)晶体外形、因杂质吸附导致的晶体晶体外形、因杂质吸附导致的晶体生长缓慢；生长缓慢；n n搅拌：加速晶体生长、加速晶核的生成；搅拌：加速晶体生长、加速晶核的生成；n n温度：促进表面化学反应速度的提高，增加温度：促进表面化学反应速度的提高，增加结晶速度；结晶速度；第36页/共47页第三十七页，共47页。晶体晶体晶体晶体(jngt(jngt)纯度计算纯度计算纯度计算纯度计算分离因素分离因素EpEp结晶因素，晶体结晶因素，晶体(jngt)(jngt)中中P
30、 P的量与其在滤液中的量的的量与其在滤液中的量的比值比值EiEi结晶因素，晶体结晶因素，晶体(jngt)(jngt)中杂质的量与其在滤液中的量中杂质的量与其在滤液中的量的比值的比值第37页/共47页第三十八页，共47页。晶体大小晶体大小晶体大小晶体大小(dxi(dxi o)o)分布分布分布分布n n晶体群体密度晶体群体密度n n结晶过程中产生结晶过程中产生(ch(ch nshng)nshng)的晶体大小不是均的晶体大小不是均一的。因此，需要引入群体密度的概念来加以一的。因此，需要引入群体密度的概念来加以描述：描述：NN单位体积中含有尺寸单位体积中含有尺寸(ch cun)(ch cun)从从0l
31、0l的各种大小晶体的数的各种大小晶体的数目；目；第38页/共47页第三十九页，共47页。连续结晶连续结晶连续结晶连续结晶(jijng)(jijng)过程的晶群密度分布过程的晶群密度分布过程的晶群密度分布过程的晶群密度分布n n是分析是分析(fnx)(fnx)连续结晶器操作过程的最佳近似法连续结晶器操作过程的最佳近似法n晶群密度no l趋近于0时的晶群密度Q晶浆流出速率V结晶器有效(yuxio)装液容积第39页/共47页第四十页，共47页。晶体晶体晶体晶体(jngt(jngt)大小大小大小大小Q晶浆流出速率V结晶器有效装液容积(rngj)Gr晶体生长速度第40页/共47页第四十一页，共47页。提
32、高晶体质量提高晶体质量提高晶体质量提高晶体质量(zhling)(zhling)的方法的方法的方法的方法n n晶体质量包括三个方面的内容：n n晶体大小(dxio)、形状和纯度n n影响晶体大小(dxio)的因素：n n 温度、晶核质量、搅拌等n n影响晶体形状的因素：n n 改变过饱和度、改变溶剂体系、杂质n n影响晶体纯度的因素：n n 母液中的杂质、结晶速度、晶体粒度及粒度分布第41页/共47页第四十二页，共47页。晶体晶体晶体晶体(jngt(jngt)结块结块结块结块n n晶体结块是一种导致结晶产品品质劣化的现晶体结块是一种导致结晶产品品质劣化的现象，导致晶体结块的主要原因有：象，导致晶
33、体结块的主要原因有：n n结晶理论：由于某些原因造成晶体表面溶解结晶理论：由于某些原因造成晶体表面溶解(rngji)(rngji)并重结晶，使晶粒之间在接触点上并重结晶，使晶粒之间在接触点上形成固体晶桥，呈现结块现象；形成固体晶桥，呈现结块现象；n n毛细管吸附理论：由于晶体间或晶体内的毛毛细管吸附理论：由于晶体间或晶体内的毛细管结构，水分在晶体内扩散，导致部分晶细管结构，水分在晶体内扩散，导致部分晶体的溶解体的溶解(rngji)(rngji)和移动，为晶粒间晶桥的和移动，为晶粒间晶桥的形成提供饱和溶液，导致晶体结块。形成提供饱和溶液，导致晶体结块。第42页/共47页第四十三页，共47页。重结
34、晶重结晶重结晶重结晶n n经过一次粗结晶后，得到的晶体通常会含有一定经过一次粗结晶后，得到的晶体通常会含有一定量的杂质。此时工业上常常需要采用重结晶的方量的杂质。此时工业上常常需要采用重结晶的方式进行式进行(jnxng)(jnxng)精制。精制。n n重结晶是利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同重结晶是利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂再次温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂再次结晶，以获得高纯度的晶体的操作。结晶，以获得高纯度的晶体的操作。第43页/共47页第四十四页，共47页。重结晶的操作过程重结晶的操作过程重结晶的操作过程重结晶的操作过程n n选择合
35、适的溶剂；选择合适的溶剂；n n将经过粗结晶的物质加入少量的热溶剂中，将经过粗结晶的物质加入少量的热溶剂中，并使之溶解；并使之溶解；n n冷却使之再次结晶；冷却使之再次结晶；n n分离分离(fnl)(fnl)母液；母液；n n洗涤；洗涤；第44页/共47页第四十五页，共47页。蒸发蒸发(zhngf)(zhngf)型冷凝器型冷凝器第45页/共47页第四十六页，共47页。本章本章本章本章(bn zhn(bn zhn)作业作业作业作业n n结晶操作的原理是什么？结晶操作的原理是什么？n n饱和溶液和过饱和溶液的概念饱和溶液和过饱和溶液的概念n n凯尔文公式的内容和意义是什么？凯尔文公式的内容和意义是什么？n n结晶的一般步骤是什么？结晶的一般步骤是什么？n n过饱和溶液形成的方法过饱和溶液形成的方法(fngf(fngf)有哪些？有哪些？n n绘制饱和温度曲线和过饱和温度曲线，并标明稳定区、亚稳定绘制饱和温度曲线和过饱和温度曲线，并标明稳定区、亚稳定区和不稳定区。区和不稳定区。n n常用的工业起晶方法常用的工业起晶方法(fngf(fngf)有哪些？有哪些？n n重结晶的概念重结晶的概念第46页/共47页第四十七页，共47页。