ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кристаллизация Общие сведения из "Процессы и аппараты химической технологии" Кристаллизация представляет собой процесс выделения твердого растворенного вещества из его раствора (кристаллизация из раствора) или процесс выделения твердой фазы при затвердевании веществ, находящихся в расплавленном состоянии (кристаллизация из расплава). Кристаллизация применяется при производстве солей и ряда других веществ, а также для получения твердых веществ в чистом виде путем их перекристаллизации (растворение с последующей кристаллизацией). [c.371] Кристаллизация из растворов основана на ограниченной растворимости твердых веществ. Раствор, содержащий максимально возможное количество растворенного вещества, называется насыщенным-, если раствор содержит большее количество растворенного вещества, то он является пересыщенным, если же он содержит меньшее количество растворенного вещества, то является ненасыщенным. Пересыщенные растворы неустойчивы — из них выделяется избыточное количество растворенного вещества, т. е. происходит процесс кристаллизации. После выделения кристаллов раствор становится насыщенным. Зтот насыщенный раствор, полученный в результате выделения кристаллов, называется маточным раствором, или маточником. Отделение маточника от кристаллов производится центрифугированием и другими методами, рассматриваемыми в гл. 8. [c.371] Ненасыщенные растворы сами по себе устойчивы, но в присутствии твердого вещества последнее будет растворяться до тех пор, пока раствор не станет насыщенным. Насыщенный раствор находится в равновесии с твердым веществом — он не растворяет и не выделяет его. [c.371] Растворимость равна концентрации насыщенного раствора и зависит от температуры, а также от свойств растворенного вещества и растворителя. Для большинства твердых веществ растворимость с повышением температуры возрастает, но для некоторых веществ она уменьшается с повышением температуры или же имеет при некоторой температуре максимальное значение. [c.371] Кристаллизация может производиться также путем высаливания — добавления в раствор веществ, понижающих растворимость выделяемой соли. Такими веществами являются вещества, связывающие воду (кристаллизация сульфата натрия при добавлении спирта или аммиака), или соединения, содержащие одинаковый ион с данной сольго (кристаллизация хлористого натрия при добавлении хлористого магния, кристаллизация железного купороса при добавлении концентрированной серной кислоты). [c.372] Процесс кристаллизации состоит из двух стадий — образования зародышей кристаллов и роста кристаллов. [c.372] Образование зародышей может происходить путем самопроизвольной кристаллизации. При этом оба процесса — образование зародышей и рост кристаллов — протекают одновременно. Если скорость образования зародышей больше скорости их роста, получается большое количество мелких кристаллов. Если же скорость роста больше скорости образования зародышей, получается меньшее количество крупных кристаллов. Изменяя факторы, влияющие на скорость образования зародышей и скорость их роста, можно регулировать размеры кристаллов. Быстрое охлаждение, перемешивание раствора, высокая температура и низкий молекулярный вес кристаллов способствуют образованию зародышей и получению мелких кристаллов. Наоборот, медленное охлаждение, неподвижность раствора, низкая температура и высокий молекулярный вес способствуют процессу роста и получению крупных кристаллов. [c.372] Кристаллизация может быть ускорена внесением затравки — мелких частиц кристаллизующегося вещества, которые и являются зародышами кристаллов. В этом случае кристаллизация происходит, в основном, за счет роста внесенных в раствор затравочных кристаллов. Для получения крупных кристаллов число затравочных кристаллов должно быть невелико. [c.372] Вернуться к основной статье