文档介绍：第十二章其它传质分离方法

第一节结晶

12-1-1 概述
速率生长，从而形成不同
外形的晶体，这种习性以及最终形成的晶体外形称为晶习。同一晶系的晶体在不同结晶条件
220下的晶习不同，改变结晶温度、溶剂种类、pH 值以及少量杂质或添加剂的存在往往因改变
晶习而得到不同的晶体外形。例如，萘在环已烷中结晶析出时为针状，而在甲醇中析出时为
片状。此外，在溶液冷却结晶时，若冷却速率较快，通常易导致针状晶体。
显然，控制结晶操作的条件以改善晶习，获得理想的晶体外形，这是结晶操作区别于其
它分离操作的重要特点。
以下主要讨论溶液结晶的操作，最后将对其它类型的结晶作简要介绍。

图 12-1 一些物质的溶解度曲线

12-1-2 溶解度及溶液的过饱和

溶解度曲线及溶液状态溶解度曲线表示溶质在溶剂中的溶解度随温度而变化的关系。
某些物质的溶解度曲线见图 12-1。溶解度的单位常采用单位质量溶剂中所含溶质的量表示，
但也可以用其它浓度单位来表示，如质量分数等。
多数物质的溶解度随温度升高而增大，少数物质则相反，或在不同的温度区域有不同的
变化趋向。
图 12-2 是溶液饱和状态的示意图。图中曲线 a 是溶解度曲线，浓度等于溶解度的溶液
称为饱和溶液。溶液浓度低于溶质的溶解度时，为不饱和溶液。当溶液浓度大于溶解度时，
称为过饱和溶液，这时的溶液浓度与溶解度之差为过饱和度。若将完全纯净的溶液缓慢冷却，
当过饱和度达到一定限度后，澄清的过饱和溶液就会开始析出晶核。表示溶液开始产生晶核
的极限浓度曲线称为超溶解度曲线。图 12-2 中的 b 为超溶解度曲线。应当指出，一个特定
221物系只存在一根明确的溶解度曲线，而超溶解度曲线则在工业结晶过程中受多种因素的影
响，如搅拌强度、冷却速率等等。当浓度低于
溶解度时，不可能发生结晶，处于稳定区。当
溶液浓度大于超溶解度曲线值时，会立即自发
地发