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1、结晶,概述特点:(1)选择性高(2)纯度高(3)设备简单,操作方便(4)影响因素多,23 结晶,结晶的基本原理,结晶,溶液的饱和与过饱和度溶解度饱和溶液过饱和溶液,饱和曲线与过饱和曲线,结晶,A 稳定区:不饱和区B 第一介稳区:加入晶种结晶会生长,但不产 新晶核C 第二介稳区:加入晶种结晶会生长,同时有 新晶核产生D 不稳区:瞬时出现大量微小晶核,发生晶核 泛滥溶解度与颗粒大小的关系,结晶,S=C/C*,结晶,结晶过程:,结晶,(1)过饱和溶液的形成(2)晶核生成(3)晶体的生长,过饱和溶液的形成方法,结晶,(1)冷却(2)溶剂蒸发(3)改变溶剂性质(4)化学反应产生低溶解度物质,晶核的形成,
2、结晶,(1)初级成核:过饱和溶液中的自发成核现象a 均相成核:没有外来表面的均相溶液中b 非均相成核:外来表面的溶液中(2)二次成核:向介稳态过饱和溶液中加入晶种,会有新晶核产生机理:附着在晶体表面的微小晶体受到剪切作用,或碰撞而脱离晶体,形成新的晶核。,结晶,结晶,结晶,晶体生长,结晶,是以浓度差推动力的扩散传质和晶体表面反应(晶格排列)的两步串连过程,结晶,结晶的类型,结晶,分类方法分批结晶步骤:(1)结晶器的清洁(2)加料到结晶器中(3)产生过饱和度(4)成核与晶体生长(5)晶体的排除优点:a生产出指定纯度,粒度分布及晶形的产品缺点:成本高,操作和产品质量稳定性差。,连续结晶,结晶,特点
3、:(1)较好地使用劳动力(2)设备寿命长(3)多变的生产能力(4)晶体粒度及分布可控(5)较好的冷却与加热装置(6)产品稳定并使损耗减少到最小,结晶过程的预测与改善,结晶,产率:提高起始浓度,降低溶解度,提高纯度 杂质的存在原因:a 母液带入;b 杂质包埋;c 单晶中包含母液;d 杂质取代晶格分子晶习:一定环境中,结晶的外部形态。晶体大小分布:改变成核和生长速度,控制过饱和度进程过滤速度:大晶体与窄的粒径分布过滤效果好结垢:晶体沉积在容器中进行多晶形现象:,结晶技术的进展,结晶,理论方面:动力学,热力学,分子模拟新技术推广a 超临界结晶b 超声结晶:诱导成核,代替晶种,二次成核,提高晶体纯度。,超声结晶,结晶,思考题:,结晶,1 理解概念:晶种,晶核,晶型,饱和溶液,过饱和溶液,饱和度2 粒子大小与溶解度有何关系?3 有哪些方法造成溶液过饱和?4 初级成核与次级成核是如何形成的?,