影响结晶的因素结晶

合集下载

结晶现象的原理与发生步骤

结晶现象的原理与发生步骤

3、结晶的步骤
晶体形成过程可以用一张简图表示如下:
3、结晶的步骤
(2)晶核的生成 在过饱和溶液中,溶质质点在过饱和度推动力的作用下,向晶核
或者加入晶种运动,并在其表面有序堆积,使晶核或者晶种不断长大 形成晶体。 (3)晶核的成长
晶核一经形成,立即开始长成晶体,与此同时,新的晶核还在不 断生成。所得晶体的大小,决定于晶核生成速度和晶体成长速度的对 比关系。如果晶体生长速度大大超过晶核生成速度,过饱和度主要用 来使晶体成长,则可得到粗大而有规则的晶体;反之,过饱和度主要 用来生成新的晶核,则所得晶体颗粒参差不齐,晶体细小,甚至呈无 定形。
2、结晶的基本原理
介稳区
不稳区 过渡区 亚稳区
稳定区
1—饱和曲线;2—第一过饱和曲线; 3—第二过饱和曲线
A稳定区:即不饱和区。其浓度 ≦平衡浓度,在这里不可能发生结晶 。
B亚稳区:即第一过饱和区。在 此区域内不会自发成核,当加入晶种 时,结晶会生长,但不会产生新晶核。
C过渡区:即第二过饱和区。在 此区域内也不会自发成核,但加入晶 种后,在结晶生长的同时会有新晶核 产生。
4、结晶过程影响因素分析
(6)晶种的影响 工业生产中的结晶操作一般都是在人为加入晶种的情况下进行的
(二次成核)。晶种的作用主要是用来控制晶核的数量,以得到较大 而均匀的结晶产品。
加晶种时,必须掌握好时机,应在溶液进入介稳区内适当温度时 加入晶种。如果溶液温度较高,即高于饱和温度,加入晶种可能部分 或全部被溶化;如果温度过低,即已进入不稳区,溶液中已自发产生 大量晶核,再加晶种已不起作用。此外,在加晶种时,应当轻微地搅 拌,以使其均匀地散布在溶液之中。
D不稳定区:溶液处于不稳定态 ,是自发成核区域,瞬间出现大量微 小晶核,发生晶核泛滥。

结晶现象知识点总结

结晶现象知识点总结

结晶现象知识点总结结晶是物质从溶解状态向固态状态转变的过程,在自然界和生活中都是非常常见的现象。

从雪花到盐晶,从钻石到岩石,结晶现象无处不在。

结晶现象的基本原理和规律对于化学、地质、物理等领域的研究有着重要的意义。

本文将结合化学、物理等多个领域的知识,对结晶现象进行深入的总结和探讨。

一、结晶现象的基本概念1. 结晶的概念结晶是指物质由溶解状态转变为具有有序结构的固态状态的过程。

在结晶过程中,原子、离子或分子以一定的方式排列成晶格,形成晶体的结构。

结晶是物质从液态或气态到固态的一种相变过程,也是物质从高能状态向低能状态转变的过程。

2. 结晶的特征结晶具有以下几个特征:(1)有序性:结晶物质中的原子、离子或分子按规则排列成晶格,具有一定的空间有序性;(2)周期性:晶格具有周期性,即晶体中的相邻晶胞之间存在一定的周期性相互关系;(3)绝对整体性:结晶物质具有一定的整体性,不同晶体之间存在显著的差异,晶体的结构和性质在一定程度上能够确定其是何种物质。

3. 结晶的分类根据结晶物质的化学性质和形态特征,结晶可以分为无机结晶和有机结晶、单晶和多晶等不同类型。

同时,根据结晶形态的差异,结晶可以分为板状晶体、柱状晶体、粒状晶体等不同形态。

二、结晶现象的基本原理1. 结晶的热力学基础热力学是研究物质的热现象与能量转化关系的科学,热力学定律对于解释结晶现象具有重要的意义。

结晶是物质从高能状态向低能状态转变的过程,在热力学上属于放热过程。

2. 结晶的动力学基础动力学是研究物质在不同条件下的变化规律的科学,动力学理论对于揭示结晶过程的热力学条件具有重要的意义。

结晶过程是一个动力学过程,受温度、压力、溶液浓度等外界条件的影响。

3. 结晶的晶体学基础晶体学是研究晶体结构和性质的科学,晶体学的理论对于揭示结晶现象的内在原理具有重要的意义。

晶体学理论揭示了晶体内部的空间有序性和周期性相互关系,为研究结晶现象提供了重要的理论基础。

结晶的定义(终极版)

结晶的定义(终极版)

(一)大批结晶的概念 (2)1、结晶的定义: (2)2、结晶的特点: (2)3、结晶的分类: (2)4、结晶过程4个阶段 (2)(二)过饱和溶液 (2)1、过饱和溶液 (2)2、溶解度定义: (2)3、溶解度作用: (2)3、工业结晶方法: (2)(三)成核 (2)1、成核过程分类 (2)2、影响接触成核的因素 23、影响初级成核的因素 24、均相成核与非均相成核的判别 (2)(四)成批结晶条件下的晶体生长 (2)1、单晶法和大批结晶法 22、粒度分布的矩量方程(堆积密度) (3)3、悬浮密度: (3)4、晶面消长律 (3)5、Kossel与Strauski理论(理想晶体模型) (3)(五)重结晶 (3)1、重结晶定义: (3)2、重结晶发生的原因: 33、重结晶对产品的影响: (3)4、重结晶应用: (3)5、结晶物质及产品的主要性质 (3)6、堆密度 (3)7、结块性: (3)(六)溶液结晶过程与设备 . 31、DTB型结晶器 (3)2、DTB结晶器优点 (3)3、分批结晶与连续结晶操作比较 (3)4、间歇结晶优缺点 (4)5、连续结晶优点 (4)6、连续结晶缺点 (4)7、分批结晶器操作 (4)8、冷却速率对及加入晶种对结晶操作的影响 (4)9、晶种质量粒度和产品质量粒度的关系 (4)10、连续结晶器的操作.. 411、连续结晶过程中采取的措施 (4)12、细晶消除 (4)13、细晶消除的好处 (5)14、细晶消除方法 (5)15、结晶器模型放大方法条件为: (5)(七)熔融结晶过程与设备.. 51、熔融结晶过程与设备 52、熔融结晶的基本操作模式三种方式 (5)3、提纯手段 (5)4、倾斜塔结晶器 (6)(一)大批结晶的概念1、结晶的定义:结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、液体或熔融物中析出的过程。

结晶过程就是将我们需要的产品从一个复杂的混合体系中分离并提纯的过程。

2、结晶的特点:能从杂质相当多的溶液或者多组元的熔融混合物中分离出高纯或超纯的晶体。

液态金属结晶的基本过程

液态金属结晶的基本过程

液态金属结晶的基本过程一、引言液态金属结晶是指金属从液态向固态的转变过程,是金属材料加工和制备中不可或缺的一环。

液态金属结晶过程的研究对于提高金属材料的性能和开发新型金属材料具有重要意义。

本文将介绍液态金属结晶的基本过程及其影响因素。

二、液态金属结晶的基本过程液态金属结晶的基本过程主要包括原子的聚集、晶核形成、晶体生长和晶体定向四个阶段。

1. 原子的聚集当金属材料从高温液态逐渐冷却时,金属原子会逐渐聚集在一起形成团簇。

这是由于原子间的相互吸引力使得原子倾向于相互靠近。

2. 晶核形成当原子聚集到一定程度时,会形成稳定的晶核。

晶核是结晶过程的起点,它是金属原子有序排列的种子。

晶核的形成需要克服金属表面张力和团簇之间的相互作用力。

3. 晶体生长在晶核形成后,金属原子会从液相逐渐沉积到晶核上,使得晶核逐渐增大并且形成晶体。

晶体生长是指晶核周围的原子不断加入到晶体内部,使晶体逐渐扩大。

4. 晶体定向在晶体生长的过程中,金属原子会以一定的方式排列,形成特定的晶体定向。

晶体定向决定了晶体的晶格结构和材料的性能。

三、影响液态金属结晶的因素液态金属结晶过程受到多种因素的影响,下面将介绍几个重要的因素。

1. 温度温度是影响液态金属结晶的关键因素之一。

较高的温度有利于金属原子的扩散和晶体生长,但温度过高也会导致晶体的不稳定性。

2. 冷却速率金属材料的冷却速率也会影响晶体的形成。

较快的冷却速率可以促使晶核的形成并限制晶体生长,从而产生细小的晶粒。

3. 杂质杂质对液态金属结晶有显著的影响。

杂质可以作为晶核形成的基础,也可以改变晶体生长的速率和方向,从而影响晶体的形貌和性能。

4. 外界应力外界应力是指在结晶过程中施加在金属材料上的力。

外界应力可以改变晶体生长的速率和方向,从而影响晶体的形状和性能。

四、结论液态金属结晶是金属从液态向固态转变的重要过程。

它包括原子的聚集、晶核形成、晶体生长和晶体定向四个阶段。

液态金属结晶的过程受到温度、冷却速率、杂质和外界应力等因素的影响。

结晶的四个条件

结晶的四个条件

结晶的四个条件1. 温度条件结晶是固态物质从液态或气态转变为晶体的过程。

在结晶过程中,温度是一个关键因素。

具体来说,结晶需要在适宜的温度下进行,温度过高或过低都不利于结晶的进行。

1.1 适宜的温度范围结晶的温度范围在不同物质中有所差异。

对于某些物质,结晶温度可能非常高,需要在高温下进行。

而对于另一些物质,结晶温度可能相对较低。

无论如何,温度条件的选择需要根据物质的性质来确定。

1.2 温度变化对结晶的影响温度的变化会直接影响结晶的过程和结果。

过高或过低的温度都可能导致结晶失败。

如果温度过高,物质可能会熔化而失去晶体结构,无法形成稳定的晶体。

而如果温度过低,物质的分子运动会减缓,结晶的速度会变慢甚至停止。

2. 浓度条件浓度是指溶液中溶质的含量。

结晶需要在适宜的浓度条件下进行,太高或太低的浓度都不利于结晶的进行。

2.1 适宜的浓度范围结晶的浓度范围也是与物质的性质密切相关的。

有些物质在较高浓度下更容易结晶,而有些物质则在较低浓度下更容易结晶。

因此,在进行结晶实验时,需要根据具体物质的性质来选择适宜的浓度范围。

2.2 浓度变化对结晶的影响与温度一样,溶液中的浓度变化也会对结晶产生影响。

当浓度过高时,溶液中的溶质会过饱和,结晶会更容易进行。

而当浓度过低时,溶液中的溶质含量不足,结晶会变得困难。

因此,控制好溶液的浓度是进行结晶实验的关键。

3. 搅拌条件结晶的搅拌条件也是十分重要的。

适当的搅拌可以促进溶质和溶剂的混合,在结晶中起到重要作用。

3.1 搅拌的目的搅拌的目的是使溶质和溶剂充分混合,通过扩大接触面积促进结晶的进行。

在结晶过程中,搅拌可以促使溶质分子与溶剂分子更好地接触,有利于形成晶核并增加结晶的速率。

3.2 搅拌的强度和方式搅拌的强度和方式需要根据具体情况来选择。

对于某些物质,需要较强的搅拌力度才能达到良好的混合效果,促进结晶的进行。

而对于另一些物质,搅拌的力度较弱就可以了。

此外,搅拌方式也可以根据实验需要而选择,可以采用机械搅拌、磁力搅拌等方式。

重结晶经验谈

重结晶经验谈

结晶过程的原则是争取最大的结晶速度, 尽可能提高成品收率, 保证晶粒的均匀整齐。

而影响结晶的因素有: 溶液浓度、晶种质量、晶体生长速率、过饱和度的大小(即过饱和率)、结晶温度、溶液pH值、溶液杂质等。

一下具体谈影响结晶的因素。

一.过饱和率(过饱和度)根据结晶动力学理论, 增大溶液过饱和度可提高成核速率和生长速率, 单纯从结晶生产速度的角度考虑是有利的, 但过饱和度过大又会出现问题: 成核速度过快, 产生大量微小晶体, 结晶难以长大。

结晶生长速度过快, 容易在晶体表面产生液泡, 影响结晶质量。

因此过饱和度与结晶成核速率、生长速率和结晶密度( 质量)之间存在一定关系, 即存在最大过饱和度(即最合适的过饱和度), 可保证在较高成核、生长速率同时, 不影响结晶密度(质量)。

当过饱和率达到一定值时,有最大成核速度,超过一定值时,如果过饱和率继续增加,成核速度反而减慢,这是由于过饱和度过高时,系统粘度大,分子运动减慢,成核受阻,因此使成核速度降低。

一般过饱和率在不大的情况下,对晶体颗粒的大小影响往往不甚显著,只有当过饱和率很高时才显出影响。

实际上,当过饱和率较大时,得到的晶体颗粒就较细。

二.系统粘度(结晶液浓度)浓度越高晶核形成的时间越短, 结晶速度也越快, 但结晶效果却不一定越好。

结晶质感随着浓度增加而变差, 抽滤与洗涤效果也越差; 浓度越高假晶越多, 导致收率越低, 而且成品质量越差。

结晶速度过快,产生大量微小晶体,结晶难以长大,且容易在晶体表面产生液泡,影响结晶质量。

结晶速度过快,结晶质感也变差,大量微小晶体使得抽滤和洗涤效果较差,微小晶体在洗涤过程中也很容易再次溶解,增加产品损失。

所以说合适结晶浓度对既能提高收率又能提高产品质量。

三.温度(冷却速度)以适当的速度降温析晶,可以得到质感好,颗粒较大的晶体,这样的晶体颗粒整齐,流动性好,蓬松,易于过滤和洗涤,同时大的晶粒在洗涤过程中也不易再次溶解,减少损失。

结晶的四个条件

结晶的四个条件

结晶的四个条件
结晶是物质从液态或气态转变为固态的过程,是物质的一种基本状态。

结晶的形成需要满足一定的条件,以下是结晶的四个条件。

一、饱和度
饱和度是指溶液中溶质的浓度达到了最大限度,无法再溶解更多的溶质。

只有在饱和度的条件下,才能形成结晶。

当溶液中的溶质浓度超
过饱和度时,就会出现过饱和现象,这时会形成晶核,从而促进结晶
的形成。

二、温度
温度是影响结晶的重要因素之一。

一般来说,温度越低,结晶的速度
越慢,晶体的尺寸越大。

而温度越高,结晶的速度越快,晶体的尺寸
越小。

因此,在结晶过程中,需要根据不同的物质选择适当的温度条件。

三、溶剂
溶剂是溶解物质的介质,对结晶的形成也有很大的影响。

不同的溶剂
对同一种物质的结晶形态和晶体尺寸都有不同的影响。

一般来说,极
性溶剂对极性物质的溶解能力更强,而非极性溶剂对非极性物质的溶
解能力更强。

四、搅拌
搅拌是促进结晶形成的重要条件之一。

在溶液中加入晶种后,通过搅
拌可以使晶种均匀分布在溶液中,从而促进晶核的形成和生长。

同时,搅拌还可以增加溶液的氧气含量,有利于晶体的生长。

综上所述,结晶的形成需要满足饱和度、温度、溶剂和搅拌等条件。

只有在这些条件的共同作用下,才能形成完美的晶体。

结晶技术在化学、生物、材料等领域都有广泛的应用,对于提高产品质量和研究物
质性质具有重要的意义。

结晶现象的原理与发生步骤

结晶现象的原理与发生步骤
目 录
1 2
结晶与晶体 结晶的基本原理 结晶的步骤 结晶过程影响因素分析
3
4
1、结晶与晶体
1、结晶与晶体
结晶是指固体物质以晶体状态从溶液、蒸汽或熔融物中析出的过程。 晶体是指内部结构中质点元素(原子、离子、分子)作三维有序规则
排列排列的固态物质。
晶体可分为三大晶族,七大晶系如下: 高级晶族:立方晶系(等轴晶系)
处于平衡的溶液称为该固体的饱和溶液。
溶液浓度恰好等于溶质的溶解度,即达到液固相平衡状态时的浓 度曲线,称为饱和曲线;
溶液过饱和而欲自发的产生晶核的极限浓度曲线称为过饱和曲线
。饱和曲线与过饱和曲线之间的区域为结晶的介稳区。
2、结晶的基本原理
A稳定区:即不饱和区。其浓度
不稳区 过渡区 介稳区
≦平衡浓度,在这里不可能发生结晶
3、结晶的步骤
3、结晶的步骤
结晶是从均一的溶液中析出固相晶体的一个操作,常包括为三个 步骤:过饱和溶液的形成、晶核的生成和晶体的成长。 a-晶核的生成 b-诱导期 c-结晶成长 d-结晶老化 e-平衡的饱和溶液
3、结晶的步骤
(1)过饱和溶液的形成 结晶的首要条件是过饱和,制备过饱和溶液的方法一般有五种:
4、结晶过程影响因素分析
4、结晶过程影响因素分析
根据结晶原理,结晶操作的影响因素主要考虑晶核形成速率和晶 体成长速率的影响因素,包括过饱和度、温度、搅拌强度、冷却速度
、杂质以及晶种等方面。
(1)过饱和度的影响 晶核生成速率和晶体成长速率均随过饱和度的增加而增大。在不
稳区,溶液会产生大量晶核,不利于晶体成长。
化学反应法
冷却法
盐析法 蒸发法
抗溶剂法
3、结晶的步骤

影响结晶的因素结晶

影响结晶的因素结晶

影响结晶的因素主要有以下几点:1、浆料的过饱和度,这个主要由温度来控制,温度越低过饱和度越低。

过饱和度越大,则,产生晶核越多,结晶体粒径越小。

2、停留时间,时间越长,则产生的结晶体粒径越大。

停留时间与液位有关,液位越高,停留时间越强。

3、容器的搅拌强度,搅拌越强,容易破碎晶体,结晶体粒径越小4、杂质成分,杂质成分较多,则比较容易形成晶核,结晶体粒径越小。

给一一偏关于结晶理论的文章:结晶及其原理结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。

在化学工业中,常遇到的情况是从溶液及熔融物中使固体物质结晶出来。

结晶是一个重要的化工过程,为数众多的化工产品及中间产品都是以晶体形态出现,如磷肥生产、氮肥生产、纯碱生产、盐类生产、络合物的沉析、有机物生产及胶结材料的固化等。

这是因为结晶过程能从杂质含量相当多的溶液中形成纯净的晶体(形成混晶的情况除外);此外,结晶产品的外观优美,且可在较低的温度下进行。

对许多物质来说,结晶往往是大规模生产它们的最好又最经济的方法;另一方面,对更多的物质来说,结晶往往是小规模制备纯品的最方便的方法。

结晶过程的生产规模可以小至每小时数克,也可以大至每小时数十吨,有效体积达300m3以上的结晶器已不罕见。

近期在国际上溶液结晶的新进展主要表现在三个方面。

(1)在生物化学的分离过程中广泛采用了溶液结晶技术,如味精、蛋白质的分离与提取等。

(2)在连续和间歇结晶过程中,广泛地应用了计算机辅助控制与操作手段,对于间歇结晶过程借助CAC实现最佳操作时间表,控制结晶器内过饱和度水平,使结晶的成核与结垢问题减低到最少;对于连续结晶过程,则藉以连续控制细晶消除,以缓解连续结晶过程固有的非稳定行为——CSD周期振荡问题,稳定结晶主粒度。

(3)结晶器设计模型的最佳化。

由于结晶过程是一个复杂的传热、传质过程,反应结晶(或称反应沉淀结晶过程)尤甚。

在不同的物理(流体力学等)化学(组分组成等)环境下,结晶过程的控制步骤可能改变,反映出不同的结晶行为,均使结晶过程数学模型复杂化。

影响结晶的因素结晶

影响结晶的因素结晶

影响结晶的因素主要有以下几点:1、浆料的过饱和度,这个主要由温度来控制,温度越低过饱和度越低。

过饱和度越大,则,产生晶核越多,结晶体粒径越小。

2、停留时间,时间越长,则产生的结晶体粒径越大。

停留时间与液位有关,液位越高,停留时间越强。

3、容器的搅拌强度,搅拌越强,容易破碎晶体,结晶体粒径越小4、杂质成分,杂质成分较多,则比较容易形成晶核,结晶体粒径越小。

给一一偏关于结晶理论的文章:结晶及其原理结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。

在化学工业中,常遇到的情况是从溶液及熔融物中使固体物质结晶出来。

结晶是一个重要的化工过程,为数众多的化工产品及中间产品都是以晶体形态出现,如磷肥生产、氮肥生产、纯碱生产、盐类生产、络合物的沉析、有机物生产及胶结材料的固化等。

这是因为结晶过程能从杂质含量相当多的溶液中形成纯净的晶体(形成混晶的情况除外);此外,结晶产品的外观优美,且可在较低的温度下进行。

对许多物质来说,结晶往往是大规模生产它们的最好又最经济的方法;另一方面,对更多的物质来说,结晶往往是小规模制备纯品的最方便的方法。

结晶过程的生产规模可以小至每小时数克,也可以大至每小时数十吨,有效体积达300m3以上的结晶器已不罕见。

近期在国际上溶液结晶的新进展主要表现在三个方面。

(1)在生物化学的分离过程中广泛采用了溶液结晶技术,如味精、蛋白质的分离与提取等。

(2)在连续和间歇结晶过程中,广泛地应用了计算机辅助控制与操作手段,对于间歇结晶过程借助CAC实现最佳操作时间表,控制结晶器过饱和度水平,使结晶的成核与结垢问题减低到最少;对于连续结晶过程,则藉以连续控制细晶消除,以缓解连续结晶过程固有的非稳定行为——CSD周期振荡问题,稳定结晶主粒度。

(3)结晶器设计模型的最佳化。

由于结晶过程是一个复杂的传热、传质过程,反应结晶(或称反应沉淀结晶过程)尤甚。

在不同的物理(流体力学等)化学(组分组成等)环境下,结晶过程的控制步骤可能改变,反映出不同的结晶行为,均使结晶过程数学模型复杂化。

核酸晶体学中的结晶原理及影响因素

核酸晶体学中的结晶原理及影响因素

核酸晶体学中的结晶原理及影响因素核酸晶体学是生物化学中的一个重要领域,它研究核酸在晶体状态下的结构和功能。

在核酸晶体学领域,结晶技术是至关重要的,因为只有得到高质量的晶体,才能通过 X 射线衍射技术解析出核酸分子的精确结构。

本文将探讨核酸晶体学中的结晶原理及影响因素。

一、结晶原理结晶是物质从溶液或气相中聚集形成晶体的过程。

在核酸晶体学中,晶体的形成通常通过溶液相结晶实现。

溶液中的核酸分子经过一系列的步骤,如核酸的离子交换、水合作用等,形成晶体。

晶体的结构是由大量重复排列的分子单元所组成的,这些分子单元通过氢键等相互作用形成晶格,从而构成晶体。

在核酸晶体学中,晶格的形成是核酸分子结晶的关键,只有形成合适的晶格,才能得到高质量的晶体。

二、影响因素1. pH 值pH 值是指溶液的酸碱度,它对核酸晶体的形成有很大影响。

在一定 pH 值范围内,核酸分子的电荷状态会发生变化,从而影响核酸分子之间的相互作用和结晶能力。

一般来说,核酸晶体的结晶 pH 值为 4.5 - 7.5。

2. 离子强度离子强度是指溶液中离子总浓度的平方根,它对核酸晶体的形成也有很大影响。

在溶液中加入一定浓度的盐类,可以有效增加离子强度,从而提高核酸晶体的结晶能力。

但是,离子浓度过高也会影响晶体的结晶质量。

3. 温度温度是影响晶体形成的另一个关键因素。

温度过高或过低都会使晶体的结晶质量下降。

通常来说,理想的结晶温度为4 - 25 ℃。

4. 沉淀剂沉淀剂是指在核酸晶体结晶过程中添加的化合物。

它们可以通过诱导晶体的结构和增加晶体的生长速率来提高晶体质量。

常用的沉淀剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。

5. 结晶试剂浓度结晶试剂的浓度也会影响核酸晶体的形成。

在一定浓度范围内,结晶试剂的浓度越高,晶体的结晶质量和生长速率就越高。

但是,超过一定浓度后,结晶试剂的浓度会降低晶体的质量。

三、结论结晶技术在核酸晶体学领域中至关重要。

通过控制 pH 值、离子强度、温度、沉淀剂以及结晶试剂的浓度,可以提高核酸晶体的结晶能力和质量。

聚合物结晶温度和结晶度的影响因素

聚合物结晶温度和结晶度的影响因素

聚合物结晶温度和结晶度的影响因素
1. 分子结构:聚合物分子结构的不同会影响其结晶温度和结晶度。

例如,分子链的长度、分支度、分子量等都会影响聚合物的结晶性能。

2. 熔融温度:聚合物的熔融温度会影响其结晶温度和结晶度。

熔融温度越高,结晶温度也会相应提高。

3. 结晶条件:聚合物的结晶条件包括结晶速率、结晶温度、结晶时间、结晶体积等。

不同的结晶条件会影响聚合物的结晶度和结晶形态。

4. 添加剂:添加剂能够影响聚合物的结晶温度和结晶度。

例如,添加填料、增塑剂等会影响聚合物的结晶性能。

5. 加工工艺:加工工艺也会影响聚合物的结晶度和结晶温度。

例如,拉伸、压缩等加工工艺会影响聚合物的结晶度和结晶形态。

6. 环境条件:环境条件也会影响聚合物的结晶度和结晶温度。

例如,湿度、温度、光照等环境因素都能够影响聚合物的结晶性能。

聚合物结晶温度的影响因素

聚合物结晶温度的影响因素

聚合物结晶温度的影响因素
聚合物结晶温度受多种因素的影响,包括以下几点:
1.分子结构:不同聚合物的分子结构不同,因此其结晶温度也不同。

一般来说,分子结构更加有序的聚合物结晶温度更高。

2.分子量:聚合物的分子量对其结晶温度有一定影响。

分子量越高,分子间的相互作用力也越大,因此其结晶温度也会相应增加。

3.晶核密度:聚合物溶液中的晶核密度越高,结晶温度也越高。

晶核密度高意味着聚合物分子更容易在一起形成晶核,从而提高结晶速度和结晶温度。

4.结晶助剂:某些结晶助剂可以提高聚合物的结晶温度,如低分子聚合物、无机盐和溶剂等,这些助剂能够改变聚合物的链序列和构象状态,从而影响其结晶。

5.热史和处理方式:聚合物的热史和处理方式也对其结晶温度有一定影响。

例如,在高温下加热或剪切聚合物可以改变其结晶层间距和晶体形态,从而提高结晶温度。

原料结晶析出呈絮状和颗粒状的原因

原料结晶析出呈絮状和颗粒状的原因

原料结晶析出呈絮状和颗粒状的原因
一、结晶析出的原因
1、原料的外部形状因素:结晶析出的形状多为絮状和颗粒状,原料
的外部形状是影响结晶形状的重要因素,不同的原料外形可以影响结晶的
大小。

2、原料溶质的含量:溶质的含量可以影响结晶的析出,当溶质的含
量较高时,结晶的析出可能形成颗粒形;当溶质的含量较低时,结晶形成
的一般形状为絮状。

3、原料的温度:原料的温度是影响结晶的析出的关键因素,当温度
较低时,结晶的析出可能会形成细小的絮状;当温度较高时,结晶的析出
可能会形成较大的颗粒状。

4、溶液的晶析结构:溶液的晶析结构是影响结晶析出模式的重要因素,一般情况下,结晶的析出可能形成细小的絮状或颗粒状。

1、析出梯度:析出梯度是指自溶液中析出结晶的速度,一般情况下,析出梯度越大,结晶形状越细小,形成细小的絮状;反之,析出梯度越小,结晶形状越大,形成较大的颗粒状。

2、凝胶团的形成:凝胶团的形成是指自溶液中析出结晶的一种过程,当结晶形成凝胶团时,结晶就会慢慢团簇起来,形成较大的颗粒状;而当
结晶形成的凝胶团较稀时。

影响结晶习性的因素

影响结晶习性的因素

影响结晶习性的因素
影响结晶习性的因素有以下几个方面:
1. 组分:结晶物质的组分直接影响其结晶习性。

不同的化学组分会使得结晶物质具有不同的晶型、晶体形貌和晶格参数等。

2. 温度:温度是影响结晶习性的重要因素。

温度的变化会影响溶解度,从而影响了结晶物质的饱和度和晶体生长速度等。

3. 溶剂:溶剂的选择也会对结晶习性产生影响。

不同的溶剂对溶质的溶解度、晶胞的对称性和晶体生长速度等都有影响。

4. pH值:溶液的pH值对结晶习性也有一定影响。

pH值的变化可以改变晶体表面的带电情况,从而影响晶体的生长速率和晶体形貌。

5. 搅拌速度:溶液的搅拌速度对溶质在溶液中的分散情况和质量传递有影响,进而影响结晶习性。

6. 晶种:晶种的选取对结晶习性和产率也有一定影响。

适当的晶种可以提供合适的核位和生长位,有利于获得高质量的晶体。

7. 压力:压力的变化也会影响溶解度和晶体生长速度,从而影响结晶习性。

综上所述,结晶习性的影响因素是多方面的,包括组分、温度、溶剂、pH值、搅拌速度、晶种和压力等。

不同的因素综合作用会导致各种不同的结晶结果。

结晶粒度影响因素

结晶粒度影响因素

结晶粒度影响因素结晶粒度是指晶体中晶粒的大小,对于材料的性能和性质有着重要的影响。

晶粒度的大小取决于多种因素,下面将从晶体生长过程、晶体结构和材料性质等方面进行探讨。

晶体生长过程是影响晶粒度的重要因素之一。

晶体生长是指物质由液态或气态向固态转变时,原子、分子或离子按照一定的顺序排列,形成晶格结构的过程。

在晶体生长过程中,晶粒的形成受到原子或分子在固体表面的吸附和扩散行为的影响。

当晶体生长速度较快时,晶粒会比较小;而当晶体生长速度较慢时,晶粒会相对较大。

此外,晶体的生长方向和生长速率也会影响晶粒度。

晶体的生长方向与晶体的晶面结构有关,晶面间距越大,生长速度越快,晶粒度也会相对较大。

晶体结构对晶粒度也有一定的影响。

晶体结构是指晶体中原子、分子或离子的排列方式。

晶体结构的不同会导致晶粒度的差异。

例如,具有紧密排列的晶体结构,晶粒度相对较小;而具有较松散排列的晶体结构,晶粒度相对较大。

此外,晶体结构中的缺陷和畸变也会影响晶粒度。

晶体中的缺陷和畸变会导致晶粒界面的形成,从而影响晶粒的大小和形状。

材料的性质也会影响晶粒度的大小。

不同的材料具有不同的晶粒度分布。

例如,金属材料通常具有较大的晶粒度,而陶瓷材料通常具有较小的晶粒度。

材料的晶粒度与其物理性质、力学性能、热处理性能等密切相关。

晶粒度较小的材料通常具有较高的强度和硬度,而晶粒度较大的材料则具有较低的强度和硬度。

此外,晶粒度还会影响材料的导电性、磁性和光学性质等。

除了以上因素,还有一些其他因素也会对晶粒度产生影响。

例如,温度和压力是影响晶粒度的重要因素之一。

温度和压力的变化会影响晶体的生长速率和晶粒的形成过程,从而影响晶粒度的大小。

此外,材料的化学成分和热处理工艺也会对晶粒度产生影响。

不同的化学成分和热处理工艺会导致晶体生长过程中的原子或分子扩散速率的变化,进而影响晶粒度。

晶粒度的大小受到多种因素的影响,包括晶体生长过程、晶体结构和材料性质等。

了解晶粒度的影响因素,有助于我们控制材料的晶粒度,进而调控材料的性能和性质。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

影响结晶的因素结晶影响结晶的因素主要有以下几点:1、浆料的过饱和度,这个主要由温度来控制,温度越低过饱和度越低。

过饱和度越大,则,产生晶核越多,结晶体粒径越小。

2、停留时间,时间越长,则产生的结晶体粒径越大。

停留时间与液位有关,液位越高,停留时间越强。

3、容器的搅拌强度,搅拌越强,容易破碎晶体,结晶体粒径越小4、杂质成分,杂质成分较多,则比较容易形成晶核,结晶体粒径越小。

给一一偏关于结晶理论的文章:结晶及其原理结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。

在化学工业中,常遇到的情况是从溶液及熔融物中使固体物质结晶出来。

结晶是一个重要的化工过程,为数众多的化工产品及中间产品都是以晶体形态出现,如磷肥生产、氮肥生产、纯碱生产、盐类生产、络合物的沉析、有机物生产及胶结材料的固化等。

这是因为结晶过程能从杂质含量相当多的溶液中形成纯净的晶体(形成混晶的情况除外);此外,结晶产品的外观优美,且可在较低的温度下进行。

对许多物质来说,结晶往往是大规模生产它们的最好又最经济的方法;另一方面,对更多的物质来说,结晶往往是小规模制备纯品的最方便的方法。

结晶过程的生产规模可以小至每小时数克,也可以大至每小时数十吨,有效体积达300m3以上的结晶器已不罕见。

近期在国际上溶液结晶的新进展主要表现在三个方面。

(1)在生物化学的分离过程中广泛采用了溶液结晶技术,如味精、蛋白质的分离与提取等。

(2)在连续和间歇结晶过程中,广泛地应用了计算机辅助控制与操作手段,对于间歇结晶过程借助CAC实现最佳操作时间表,控制结晶器内过饱和度水平,使结晶的成核与结垢问题减低到最少;对于连续结晶过程,则藉以连续控制细晶消除,以缓解连续结晶过程固有的非稳定行为——CSD周期振荡问题,稳定结晶主粒度。

(3)结晶器设计模型的最佳化。

由于结晶过程是一个复杂的传热、传质过程,反应结晶(或称反应沉淀结晶过程)尤甚。

在不同的物理(流体力学等)化学(组分组成等)环境下,结晶过程的控制步骤可能改变,反映出不同的结晶行为,均使结晶过程数学模型复杂化。

但目前仍以使用粒数衡算模型及经验结晶动力学方程联立求解,进而建立设计模型为主。

对于不同的结晶物系,产生过饱和度的方法可能不同,可以是冷却、蒸发、盐析、加压或双相萃取等。

为了适应这些不同方法的特殊要求,在国际工业结晶界已经开发出各种型式的结晶器,结构不断更新,多达30余种。

实践证明,无论对于连续结晶或间歇结晶过程,细晶消除对于保证结晶产品质量都是非常有效的手段,利用它可以有效地实现结晶产品粒度分割的目的,获取指定粒度分布的结晶。

实践证明,结晶器内流体力学情况是异常重要的因素,它直接影响结晶器内过饱和度水平的分布,即影响成核、成长动力学、结垢、粒度分布宽度等,近代开发的新型结晶器皆考虑了这些因素。

天津大学化工系所开发的用热熔法自青海盐湖光卤石提取KCl的结晶流程中,使用了DTB型结晶器,该结晶器具有特殊W型底,可消除死区,所具有的导流筒及特制搅拌桨可保证良好均匀的流体力学状态,同时还具有消除细晶的循环。

其它结晶过程如电子元件制造中所需的单晶制取,在国外也发展迅速,而且有创新。

如制取激光发射的晶体,在国外已不限于红、蓝宝石,而是向结晶度高的有机晶体发展。

在这方面,中国电子工业已从事许多工作,但仍限于传统单晶制造,新领域有待开发。

液晶研究在国外高分子界近年来也很活跃,对高分子纺织及工程材料发展起了很大的作用,中国南开大学化工系已开始这方面的研究,相对于中国纺织及工程材料的高速发展,仍需注意更多研究工作的开展。

其它新型结晶技术如高压结晶、膜结晶等在中国工业上还是空白,亦急待研究与开发。

溶解与结晶一种物质溶解在另一种物质中的能力叫溶解性,溶解性的大小与溶质和溶剂的性质有关,相似相溶理论认为,溶质能溶解在与它结构相似的溶剂中,比如,油脂的分子属于非极性分子,汽油或有机溶剂的分子也是非极性分子,这两种物质分子结构相似,因此可以互溶。

而水分子是极性分子,大多数无机物的分子也是极性分子,因此这些无机物一般能溶于水。

在固体溶质溶解的同时,溶液中还进行着一个相反的过程,即已溶解的溶质粒子撞击到固体溶质表面时,又重新变成固体而从溶剂中析出,这个过程叫做结晶。

当溶解速度与结晶速度相等时,二者达成动态的平衡,这时的溶液叫做饱和溶液。

溶解度与溶液的过饱和度1.溶解度物质溶解性的大小用溶解度来表示。

在一定温度下,某种物质在100g水(或其它溶剂)里达到饱和状态时所溶解的克数,叫做这种物质的溶解度。

例如,在293K 时,KN03在水里的溶解度是31.6g,这是该温度下lOOg水里所能溶有的KN03的最大值。

大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾、氯化铵等。

少数物质的溶解度受温度变化的影响很小,如食盐。

极少数物溶解度随温度升高而减小,如熟石灰。

溶解度曲线上各点表示的状态,说明溶液里溶质的量达到了对应温度下的溶解度,这种溶液不能再溶解更多的溶质,是饱和溶液。

在溶解度曲线下方区域的各点,表示在某一温度时,溶液里溶质的质量小于此温度下的溶解度,还能继续溶解更多的溶质,这种溶液叫做不饱和溶液。

2.过饱和溶液并不是所有盐类的饱和溶液在冷却后都能自发地把多余的溶质分离出来。

例如,当把硫酸钠、硫代硫酸钠、醋酸钠和醋酸铅等饱和溶液小心谨慎地、不加摇动地冷却,结果是多余的溶质仍然能保留在溶液中,并不分离出来,在这时候,溶液中所含溶质的量,已经超过它的溶解度,这样的溶液,叫做过饱和溶液。

我们也可以这样理解:若溶液含有较饱和溶液更多的溶质,则称其为过饱和溶液。

换言之,过饱和溶液的浓度大于同温度下饱和溶液的浓度。

过饱和溶液的浓度与饱和溶液的浓度之差,称为过饱和度。

过饱和溶液的性质很不稳定,只要稍加震动或向它投入一小粒溶质时,那些含于过饱和溶液中的多余溶质,便会从溶液中分离出来,直到溶液变成饱和溶液为止。

要制造过饱和溶液,只需把饱和溶液小心谨慎地冷却,而不能把过量的溶质直接溶于水中,使它成为过饱和溶液。

要使固体溶质从溶液中结晶析出,则溶液必须呈过饱和状态,或者说必须有过饱和度作为推动力。

如果谨慎而缓慢地冷却饱和溶液,并且防止固体颗粒掉进去,则可以不析出结晶。

这样制得的过饱和溶液,在平静状态下,可以保持很长时间不变。

3.超溶解度曲线在适当条件下,能相当容易地制备出过饱和溶液来。

这些条件概括说来是:溶液要纯洁,未被杂质或尘埃所污染;溶液降温时要缓慢;不使溶液受到搅拌、震荡、超声波等的扰动或刺激。

这样溶液不但能降温到饱和温度以下不结晶,有的溶液甚至要冷却到饱和温度以下很多度才能有结晶析出。

不同溶液能达到的过冷温度各不相同,例如,硫酸镁溶液在上述条件下,过冷温度可达17K左右,氯化钠溶液仅达1K,而有机化合物的粘稠溶液则能维持很大的过饱和度也不结晶,如蔗糖溶液的过冷温度大于5K。

根据大量的试验,溶液的过饱和度与结晶的关系可用图表示。

溶液的过饱和度与超溶解度曲线图中AB线为普通的溶解度曲线,CD线代表溶液过饱和而能自发地产生晶核的浓度曲线(超溶解度曲线),它与溶解度曲线大致平行。

这两根曲线将浓度一温度图分割为三个区域,在AB曲线以下是稳定区,在此区中溶液尚未达封饱和,因此没有结晶的可能;AB线以上为过饱和溶液区,此区又分为两部分:在AB与CD线之间称为介稳区,在这个区域中,不会自发地产生晶核,但如果溶液中已加了晶种(在过饱和溶液中人为地加入少量溶质晶体的小颗粒,称为加晶种),这些晶种就会长大;CD线以上是不稳区,在此区域中,溶液能自发地产生晶核。

若原始浓度为E的洁净溶液在没有溶剂损失的情况下冷却到F点,溶液刚好达到饱和,此时还不能结晶,因为它还缺乏作为推动力的过饱和度。

从F点继续冷却到G点的一段期间,溶液进入介稳区,虽已处于过饱和状态,但仍不能自发地产生晶核。

只有冷却到G点后,溶液中才能自发地产生晶核,越深入不稳区(例如达到H点),自发产生的晶核也越多。

由此可见,超溶解度曲线及介稳区、不稳区这些概念对于研究结晶过程有重要意义。

把溶液中的溶剂蒸发一部分,也能使溶液达到过饱和状态,图中EF'EG'线代表此恒温蒸发过程,在工业结晶过程中往往联合使用冷却和蒸发,此过程可由EG"线代表。

对于工业结晶过程中溶液的过饱和度与结晶的关系,丁绪淮教授曾进行开拓性的研究工作,该工作对介稳区的涵义作了发展。

他指出:超溶解度曲线与溶解度曲线有所不同,一个特定物系只有一根明确的溶解度曲线,而超溶解度曲线的位置却不固定,要受很多因素的影响,结晶过程结晶过程即固体溶质从溶液中析出的过程。

溶质从溶液中析出一般可分为三个阶段,即过饱和溶液的形成、晶核的生成和结晶的成长阶段。

要使固体溶质从溶液中结晶析出,溶液必须呈过饱和状态;也就是必须有过饱和度作为推动力;过饱和溶液是不稳定的,容易析出其中过量的溶质而产生晶核;然后晶核长大,成为宏观的晶体。

要使晶核能够产生而且能够长大,需要有一个推动力,这个推动力是一种浓度差,也就是溶液的过饱和度。

产生晶核的过程称为成核(或晶核形成),晶核长大的过程称为晶体(结晶)成长。

由于过饱和度的大小直接影响着晶核形成过程和晶体生长过程的快慢,而这两个过程的快慢又影响着结晶产品中晶体的粒度及粒度分布,因此过饱和度是考虑结晶问题时一个极其重要的因素。

在过饱和溶液中已有晶核生成(或加入晶种)后,以过饱和度为推动力,晶核(或晶种)将长大,这种现象称为结晶的成长。

结晶的成长速度V成长,与温度及过饱和度的一次方成正比,即V成长=f(t*s)。

溶液在结晶器中结晶出来的晶体与余留下的溶液构成的混合物,称为晶浆。

通常需要用搅拌或其它方法使晶浆中的晶体悬浮在液相中,以促进结晶长大过程,因此晶浆亦称悬浮体。

晶浆去除了悬浮于其中的晶体后所余留的溶液称为母液。

结晶过程的重要特性是产品纯度高,因为晶体是构型规整均匀的固体。

当结晶时,溶液中的溶质或因其溶解度与杂质的溶解度不同得以分离,或两者的溶解度虽相差不大,但因晶体特殊的晶格与杂质不同,彼此“格格不入”,而互相分离。

所以原始溶液虽含杂质,结晶出来的体却非常纯净,这说明结晶是生产纯净固体的最有效的方法之一。

在结晶过程中,含有杂质的母液是影响产品纯度的一个重要因素,粘附在晶体上的这种母液若未除尽,最后的产品必然沾有杂质,降低纯度。

所以一般要把结晶所得固体物质在离心机或过滤机中加以处理后,用适当的溶剂洗涤,以尽量除去粘附母液所带来的杂质。

有时若干颗晶体会聚结在一起成为“晶簇”,容易把母液包藏在内,使以后的洗涤没有效果,也会降低产品的纯度。

若在结晶时进行适度的搅拌,可以减少晶簇形成的机会。

母液粘附在晶粒上或包在晶簇中的现象,通常称为包藏。

大而粒度均匀的晶体比起小而粒度不均匀的晶体来,它们所挟带的母液较少而且洗涤比较容易,但细小晶体聚结成簇的机会较少。

相关文档
最新文档