結(jié)晶crystallization
早在5000多年前，人們已開始利用太陽能蒸濃海水制取食鹽。現(xiàn)在結(jié)晶已發(fā)展成為從不純的溶液里制取純凈固體產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)而有效的操作。許多化工產(chǎn)品（如染料、涂料、醫(yī)藥品及各種鹽類等）都可用結(jié)晶法制取，得到的晶體產(chǎn)品不僅有一定純度，而且外形美觀，便于包裝、運(yùn)輸、貯存和應(yīng)用。
原理 溶質(zhì)從溶液中析出的過程，可分為晶核生成（成核）和晶體生長兩個(gè)階段，兩個(gè)階段的推動(dòng)力都是溶液的過飽和度（溶液中溶質(zhì)的濃度超過其飽和溶解度之值）。晶核的生成有三種形式：即初級(jí)均相成核、初級(jí)非均相成核及二次成核。在高過飽和度下，溶液自發(fā)地生成晶核的過程，稱為初級(jí)均相成核；溶液在外來物（如大氣中的微塵）的誘導(dǎo)下生成晶核的過程，稱為初級(jí)非均相成核；而在含有溶質(zhì)晶體的溶液中的成核過程，稱為二次成核。二次成核也屬于非均相成核過程，它是在晶體之間或晶體與其他固體（器壁、攪拌器等）碰撞時(shí)所產(chǎn)生的微小晶粒的誘導(dǎo)下發(fā)生的。
對(duì)結(jié)晶操作的要求是制取純凈而又有一定粒度分布的晶體。晶體產(chǎn)品的粒度及其分布，主要取決于晶核生成速率(單位時(shí)間內(nèi)單位體積溶液中產(chǎn)生的晶核數(shù))、晶體生長速率（單位時(shí)間內(nèi)晶體某線性尺寸的增加量）及晶體在結(jié)晶器中的平均停留時(shí)間。溶液的過飽和度，與晶核生成速率和晶體生長速率都有關(guān)系，因而對(duì)結(jié)晶產(chǎn)品的粒度及其分布有重要影響。在低過飽和度的溶液中，晶體生長速率與晶核生成速率之比值較大（見圖），因而所得晶體較大，晶形也較完整，但結(jié)晶速率很慢。在工業(yè)結(jié)晶器內(nèi)，過飽和度通常控制在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)，此時(shí)結(jié)晶器具有較高的生產(chǎn)能力，又可得到一定大小的晶體產(chǎn)品。
結(jié)晶方法 按產(chǎn)生過飽和度的手段分以下三種：①冷卻結(jié)晶。將溶液冷卻，使之成為過飽和。此法對(duì)于溶解度隨溫度降低而顯著減小的物系尤為適用。②蒸發(fā)結(jié)晶。除去部分溶劑使溶液成為過飽和。此法適用于溫度變化對(duì)溶解度影響不大或具有逆溶解度（溶解度隨溫度下降而增大）的物系。③真空結(jié)晶。將溶液在真空下閃急蒸發(fā)，溶液在濃縮和冷卻雙重作用下達(dá)到過飽和，此法在工業(yè)結(jié)晶中應(yīng)用最廣（見彩圖）。此外，還有鹽析結(jié)晶（向溶液中加入溶解度大的鹽類，以降低被結(jié)晶溶質(zhì)的溶解度，使達(dá)到過飽和）等其他方法。
上一條：浸取器leacher
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