基本介紹
- 中文名：化學結晶
- 外文名：Chemical crystallization
- 學科：結晶化學
- 作用：製備半導體
- 常見方法：冷卻結晶，重結晶
- 定義：晶體在溶液中形成的過程稱為結晶
結晶常用方法,蒸髮結晶,冷卻結晶,重結晶,結晶化學,
晶體在溶液中形成的過程稱為結晶。結晶的方法一般有2種：一種是蒸發溶劑法，它適用於溫度對溶解度影響不大的物質。沿海地區“曬鹽”就是利用的這種方法。另一種是冷卻熱飽和溶液法[2]。此法適用於溫度升高，溶解度也增加的物質。如北方地區的鹽湖，夏天溫度高，湖面上無晶體出現；每到冬季，氣溫降低，石鹼(Na2CO3·10H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等物質就從鹽湖裡析出來。在實驗室里為獲得較大的完整晶體，常使用緩慢降低溫度，減慢結晶速率的方法。
人們不能同時看到物質在溶液中溶解和結晶的巨觀現象，但是溶液中實際上同時存在著組成物質的微粒在溶液中溶解與結晶的兩種可逆的運動。通過改變溫度或減少溶劑的辦法，可以使某一溫度下溶質微粒的結晶速率大於溶解的速率，這樣溶質便會從溶液中結晶析出。
晶體的形成可以分為兩類，第一種類型的晶體由陽離子和陰離子組成，也被稱為鹽類，如醋酸鈉。第二種晶體是由無電荷的物種組成的，例如薄荷醇。
晶體的形成可以通過各種方法來實現，如:冷卻、蒸發、添加第二種溶劑來降低溶質的溶解度(被稱為反溶劑或被困的技術)、溶劑分層、升華、改變陽離子或陰離子，以及其他方法。
結晶常用方法
蒸髮結晶
蒸髮結晶是指將溶液中的溶劑通過升溫的方式讓溶劑脫離溶質的過程，是溶質聚合變為固體(晶體)的過程。加熱蒸發溶劑，使溶液由不飽和變為飽和，繼續蒸發，過剩的溶質就會呈晶體析出，叫蒸髮結晶。
冷卻結晶
冷卻結晶是給飽和溶液結晶的一種方法。實質上就是通過降低溫度的方法使溶質從溶液中以晶體的形式析出來(適用於溶解度隨溫度的升高而明顯增大的物質)。一般就是指把在溫度比較高的情況下飽和的溶液將其溫度降低,使其析出晶體的過程.。
重結晶
重結晶是將晶體溶於溶劑或熔融以後，又重新從溶液或熔體中結晶的過程。又稱再結晶。重結晶可以使不純淨的物質獲得純化，或使混合在一起的鹽類彼此分離。重結晶的效果與溶劑選擇大有關係，最好選擇對主要化合物是可溶性的，對雜質是微溶或不溶的溶劑，濾去雜質後，將溶液濃縮、冷卻，即得純制的物質。混合在一起的兩種鹽類，如果它們在一種溶劑中的溶解度隨溫度的變化差別很大，例如硝酸鉀和氯化鈉的混合物，硝酸鉀的溶解度隨溫度上升而急劇增加，而溫度升高對氯化鈉溶解度影響很小。則可在較高溫度下將混合物溶液蒸發、濃縮，首先析出的是氯化鈉晶體，除去氯化鈉以後的母液在濃縮和冷卻後，可得純硝酸鉀。重結晶往往需要進行多次，才能獲得較好的純化效果。
重結晶獲得的分離出來溶解度大的溶液可能是雜質，也可能使需要的溶質。套用面廣泛。
