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2024-11-22 01:59 本頁面
【正文】 Chapter 10 結(jié) 晶 Crystallization,結(jié)晶應(yīng)掌握的內(nèi)容 （1）什么是結(jié)晶過程？ （2）結(jié)晶操作的特點(diǎn)有哪些？ （3）凱爾文公式的內(nèi)容？ （4）了解飽和溫度曲線和過飽和溫度曲線的內(nèi)容？ （5）在何種條件下，溶液中才有晶體析出？ （6）影響晶體形成的主要因素有哪些？ （7）晶種的作用是什么？ （8）過飽和溶液形成的方法有哪些？ （9）何為晶體生長的擴(kuò)散學(xué)說？其具體意義何在？ （10）常用的工業(yè)起晶方法有哪些？ （11）晶體純度的計(jì)算方法？ （12）影響晶體質(zhì)量的因素有哪些？ （13）何為重結(jié)晶？,結(jié)晶與沉淀,結(jié)晶 固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸氣或溶液中析出的過程 沉淀 固體物質(zhì)以無定形狀態(tài)從蒸氣或溶液中析出的過程 相同點(diǎn) 都有新相析出,結(jié)晶與沉淀,純凈固體的兩種狀態(tài) 結(jié)晶，無定形沉淀 兩者不同點(diǎn) （1）結(jié)晶體有一定規(guī)則，沉淀物無規(guī)則，兩者的區(qū)別是構(gòu)成單位的排列方式不同． （2）結(jié)晶的析出速度慢，溶質(zhì)分子有足夠時(shí)間進(jìn)行排列，粒子排列有規(guī)則，無定形固體的析出速度快，粒子排列無規(guī)則,幾種典型的晶體結(jié)構(gòu),結(jié)晶定義,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。,結(jié)晶過程分析,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； 溶液的過飽和度 溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶的推動(dòng)力是一種濃度差。 注：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（晶體大小）有關(guān)。,結(jié)晶過程分析,晶漿 在結(jié)晶器中由溶液結(jié)晶出來的晶體與余留下來的溶液構(gòu)成的混合物。 通常需要用攪拌器或其它方法將晶漿中的晶體懸浮在晶漿中，以促進(jìn)晶體的進(jìn)行，因此晶漿也稱為懸浮體。 母液 晶漿去除懸浮于其中的晶體后所余留的溶液。,結(jié)晶過程與類型,結(jié)晶過程的兩個(gè)步驟： 1 從微觀的晶粒作為結(jié)晶的核心，這些核心稱為晶核，產(chǎn)生晶核的過程稱為成核。 2 晶核長大、成為宏觀的晶體，該過程稱為晶體生長。 類型： 溶液結(jié)晶、熔融結(jié)晶、升華和沉淀四大類。,結(jié)晶的步驟,步驟 （1）過飽和溶液的形成 （2）晶核的形成 （3）晶體生長 其中，溶液達(dá)到過飽和狀態(tài)是結(jié)晶的前提；過飽和度是結(jié)晶的推動(dòng)力。,結(jié)晶操作的特點(diǎn),（1）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。 （2）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。 （3）結(jié)晶過程具有成本低、設(shè)備簡單、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。,晶體的形成,前提:形成新相（固體）需要一定的表面自由能。 條件: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)到一定的過飽和度以后，晶核才能夠穩(wěn)定存在,溫度與溶解度的關(guān)系,物質(zhì)溶解吸收熱量、 結(jié)晶 放出結(jié)晶熱。 因此，結(jié)晶也是一個(gè)質(zhì)量與能量的傳遞過程，它與體系溫度的關(guān)系十分密切。 溶解度與溫度的關(guān)系 可以用飽和曲線和過飽和曲線表示,溫度與溶解度的關(guān)系,SS曲線下方為穩(wěn)定區(qū)， 在該區(qū)域任意一點(diǎn)溶液均是穩(wěn)定的； 在SS曲線和TT曲
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