重結晶原理

重結晶過程溶劑選擇

• 用于結晶和重結晶的常用溶劑有：水,、甲醇,、乙醇、異丙醇,、丙酮,、乙酸乙酯、氯仿,、冰醋酸,、二氧六環(huán)、四氯化碳,、苯,、石油醚等。此外，甲苯,、硝基甲烷,、乙醚、二甲基甲酰胺,、二甲亞砜等也常使用,。

• 二甲基甲酰胺和二甲亞砜的溶解能力大，當找不到其它適用的溶劑時,，可以試用,。但往往不易從溶劑中析出結晶，且沸點較高,，晶體上吸附的溶劑不易除去,，是其缺點。

  
  

• 乙醚雖是常用的溶劑,，但是若有其它適用的溶劑時，最好不用乙醚,，因為一方面由于乙醚易燃,、易爆，使用時危險性特別大,，應特別小心,；另一方面由于乙醚易沿壁爬行揮發(fā)而使欲純化的化學試劑在瓶壁上析出，以致影響結晶的純度,。

在選擇溶劑時必須了解欲純化的化學試劑的結構,，因為溶質(zhì)往往易溶于與其結構相近的溶劑中—“相似相溶”原理。極性物質(zhì)易溶于極性溶劑,，而難溶于非極性溶劑中,；相反，非極性物質(zhì)易溶于非極性溶劑,，而難溶于極性溶劑中,。這個溶解度的規(guī)律對實際工作有一定的指導作用。如：欲純化的化學試劑是個非極性化合物,，實驗中已知其在異丙醇中的溶解度太小,，異丙醇不宜作其結晶和重結晶的溶劑，這時一般不必再實驗極性更強的溶劑,，如甲醇,、水等，應實驗極性較小的溶劑,，如丙酮,、二氧六環(huán)、苯、石油醚等,。適用溶劑的最終選擇,，只能用試驗的方法來決定。

工作中若不能選擇出一種單一的溶劑對欲純化的化學試劑進行結晶和重結晶,，則可應用混合溶劑,。混合溶劑一般是由兩種可以以任何比例互溶的溶劑組成,，其中一種溶劑較易溶解欲純化的化學試劑,，另一種溶劑較難溶解欲純化的化學試劑。一般常用的混合溶劑有：乙醇和水,、乙醇和乙醚,、乙醇和丙酮、乙醇和氯仿,、二氧六環(huán)和水,、乙醚和石油醚、氯仿和石油醚等等,，最佳復合溶劑的選擇必須通過預試驗來確定,。

控制冷卻結晶過程在一定的溫度范圍內(nèi)可以完全去除雜質(zhì),，但因?qū)嶋H操作過程中攪拌，結晶器,，過飽和度控制等因素,，往往導致晶體聚結嚴重，包裹了少量雜質(zhì),。對此可以通過改善結晶操作條件,，如改善結晶體系的均勻性，更精確的將過飽和度控制在亞穩(wěn)區(qū)以內(nèi)等條件的控制實現(xiàn)更好的分離,。

一般來說,，由于結晶的專一性，生長中的晶體對外來雜質(zhì)具有排斥作用,，但有時晶體表面也可以健合一定的雜質(zhì)質(zhì)點,，特別是它與組成質(zhì)點晶體構造中較為相似的，比較容易均勻進入晶體,，相似性越大進入晶體越容易,。

雜質(zhì)進入晶體的方式主要有兩種：1，進入晶格,。2,，選擇性吸附在一定的晶面上,，改變晶面對介質(zhì)的表面能。大多數(shù)雜質(zhì)都吸附在晶面,。雜質(zhì)的結構與目的產(chǎn)品結構相近對臺階,，扭折位置的吸附有效；如兩者不同,，吸附僅局限于棱邊上,。所以結構類似物更容易成為結晶過程中不易去除的雜質(zhì)。在晶體生長過程中微量雜質(zhì)可以均勻進入晶格,。

結晶過程涉及到溶質(zhì)分子的去溶劑化和晶體的形成,。晶體的形成需要兩種能量，一種用于形成表面,，另一種用于構筑晶格,。所以考察結晶溶劑對于結晶過程的影響是結晶過程研究的一個重要方面。

在利用多次結晶才可以得到產(chǎn)品時,，可以在不同次數(shù)的結晶時使用不同的結晶溶劑,，使得在一次結晶時重點去除某些雜質(zhì)，在重結晶時去除另外一些雜質(zhì),，以便以較少的結晶次數(shù)得到純度較高的晶體,，提高結晶效率，節(jié)約生產(chǎn)成本