23結(jié)晶crystallization(已修改)
2024-10-16 10:45 本頁(yè)面
【正文】 23結(jié) 晶 Crystallization 結(jié)晶的概念 ? 溶液中的溶質(zhì)在一定條件下，因分子有規(guī)則的排列而結(jié)合成晶體，晶體的化學(xué)成分均一，具有各種對(duì)稱的晶體，其特征為離子和分子在空間晶格的結(jié)點(diǎn)上呈規(guī)則的排列 ? 固體有結(jié)晶和無定形兩種狀態(tài) ? 結(jié)晶：析出速度慢，溶質(zhì)分子有足夠時(shí)間進(jìn)行排列，粒子排列有規(guī)則 ? 無定形固體：析出速度快，粒子排列無規(guī)則 沉淀 ?只有同類分子或離子才能排列成晶體，因此結(jié)晶過程有良好的選擇性。 ?通過結(jié)晶，溶液中大部分的雜質(zhì)會(huì)留在母液中，再通過過濾、洗滌，可以得到純度較高的晶體。 ?結(jié)晶過程具有成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，廣泛應(yīng)用于氨基酸、有機(jī)酸、抗生素、維生素、核酸等產(chǎn)品的精制。 AFM下的抗生素晶體 AFM下的抗生素晶體層 ?飽和溶液：當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度等于該溶質(zhì)在同等條件下的飽和溶解度時(shí)，該溶液稱為飽和溶液； ?過飽和溶液：溶質(zhì)濃度超過飽和溶解度時(shí)，該溶液稱之為過飽和溶液； ?溶質(zhì)只有在過飽和溶液中才能析出； ?溶質(zhì)溶解度與溫度、溶質(zhì)分散度（晶體大?。┯嘘P(guān)。 凱爾文 （ Kelvin） 公式 C*小晶體的溶解度； C顆粒半徑為 r的溶質(zhì) 溶解度 σ固體顆粒與溶液間的界面張力； ρ晶體密度 R氣體常數(shù) ； T絕對(duì)溫度 rRTMcc??2*ln ?結(jié)晶過程的實(shí)質(zhì) ?結(jié)晶是指溶質(zhì)自動(dòng)從過飽和溶液中析出，形成新相的過程。 ?這一過程不僅包括溶質(zhì)分子凝聚成固體，還包括這些分子有規(guī)律地排列在一定晶格中，這一過程與表面分子化學(xué)鍵力變化有關(guān)； ?因此，結(jié)晶過程是一個(gè) 表面化學(xué)反應(yīng)過程。 晶體的形成 ? 形成新相（固體）需要一定的表面自由能。因此，溶液濃度達(dá)到飽和溶解度時(shí)，晶體尚不能析出，只有當(dāng)溶質(zhì)濃度超過飽和溶解度后，才可能有晶體析出。 ? 首先形成晶核，由 Kelvin公式，微小的晶核具有較大的溶解度。實(shí)質(zhì)上，在飽和溶液中，晶核是處于一種形成 — 溶解 — 再形成的動(dòng)態(tài)平衡之中，只有達(dá)到一定的過飽和度
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