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結晶過程機理分析

  
評論: 更新日期:2011年05月15日

 (1)結晶  在固體物質溶解的同時,溶液中還進行著一個相反的過程,即已溶解的溶質粒子撞擊到固體溶質表面時,又重新變成固體而從溶劑中析出,這個過程稱為結晶。

  (2)晶體  晶體是化學組成均一的固體,組成它的分子(原子或離子)在空間格架的結點上對稱排列,形成有規(guī)則的結構。

  (3)晶系和晶格  構成晶體的微觀粒子(分子、原子或離子)按一定的幾何規(guī)則排列,由此形成的最小單元稱為晶格。晶體可按晶格空間結構的區(qū)別分為不同的晶系。同一種物質在不同的條件下可形成不同的晶系,或為兩種晶系的混合物。例如,熔融的硝酸銨在冷卻過程中可由立方晶系變成斜棱晶系、長方晶系等。

  微觀粒子的規(guī)則排列可以按不同方向發(fā)展,即各晶面以不同的速率生長,從而形成不同外形的晶體,這種習性以及最終形成的晶體外形稱為晶習。同一晶系的晶體在不同結晶條件下的晶習不同,改變結晶溫度、溶劑種類、pH值以及少量雜質或添加劑的存在往往因改變晶習而得到不同的晶體外形。例如,因結晶溫度不同,碘化汞的晶體可以是黃色或紅色;NaCl從純水溶液中結晶時為立方晶體,但若水溶液中含有少許尿素,則NaCl形成八面體的結晶。

  控制結晶操作的條件以改善晶習,獲得理想的晶體外形,是結晶操作區(qū)別于其他分離操作的重要特點。

 ?、倬Ш?nbsp; 溶質從溶液中結晶出來的初期,首先要產(chǎn)生微觀的晶粒作為結晶的核心,這些核心稱為晶核。即晶核是過飽和溶液中首先生成的微小晶體粒子,是晶體生長過程必不可少的核心。

 ?、诰{和母液  溶液在結晶器中結晶出來的晶體和剩余的溶液構成的懸混物稱為晶漿,去除晶體后所剩的溶液稱為母液。結晶過程中,含有雜質的母液會以表面粘附或晶間包藏的方式夾帶在固體產(chǎn)品中。工業(yè)上,通常在對晶漿進行固液分離以后,再用適當?shù)娜軇腆w進行洗滌,以盡量除去由于粘附和包藏母液所帶來的雜質。

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