第九章结晶(jiéjīng)第一页,共四十五页。a:金刚石b:石墨(shímò)c:六角金刚石d,e,f:足球烯g,h:石墨烯第二页,共四十五页。一、概述结晶:固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。工业结晶技术(jìshù)作为高效的提纯、净化与控制固体特定物理形态的手段晶浆:在结晶器中结晶出来的晶体和剩余(shèngyú)的溶液(或熔液)所构成的混悬物。母液:去除悬浮液中的晶体后剩下的溶液(或熔液)。结晶过程中,含有杂质的母液(或熔液)会以表面粘附和晶间包藏(bāocáng)的方式夹带在固体产品中。用适当的溶剂对固体进行洗涤。第一节基本概念第三页,共四十五页。结晶过程(guòchéng)的特点1)选择性高,能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中直接分离获得高纯或超纯的晶体制品。2)适用于难以(nányǐ)分离的混合物系,采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。3)能量消耗少,操作温度低。4)对设备材质要求不高,三废排放少,有利于环境保护。第四页,共四十五页。一、晶体结构(jiégòu)与特性结晶过程:溶液结晶、熔融结晶、沉淀结晶和升华结晶。晶体:内部结构中的质点(zhìdiǎn)元作三维有序规则排列的固态物质。均匀性:晶体中每一宏观质点的物理性质和化学组成以及内部晶格都相同的特性。晶体的这个特性保证了工业生产中晶体产品的高纯度。各向异性:晶体的几何(jǐhé)特性及物理效应常随方向的不同而表现出数量上的差异的性质。第五页,共四十五页。晶格:构成晶体的微观质点在晶体所占有的空间中按三维空间点阵规律排列,各质点间在力的作用下,使质点得以维持在固定的平衡位置,彼此之间保持(bǎochí)一定距离的结构。晶形:晶体的宏观外部形状,它受结晶条件或所处的物理环境的影响比较大,对于同一种物质,即使基本晶系不变,晶形也可能(kěnéng)不同,如六方晶体,它可以是短粗形、细长形或带有六角的薄片状,甚至旱多棱针状。第六页,共四十五页。七种晶系晶体(jīngtǐ)按其晶格结构可分为七种晶系第七页,共四十五页。一、溶解度溶解度:一定温度下,溶质在溶剂中的最大溶解能力。溶解度的单位有:kg溶质/kg溶剂,克/升溶液、摩尔/升溶液、摩尔分数等。液固平衡:任何固体物质与其溶液相接触时,当溶液尚未饱和,则固体溶解;当溶液恰好达到饱和,则固体溶解与析出的量相等,此时固体与其溶液已达到相平衡。因此,溶解度习惯(xíguàn)上称为饱和浓度或平衡浓度,其对应的溶液称为...