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結晶過程涉及氣體、液體或溶液相中的離子、原子或分子有序的進入固態(tài)中有規(guī)則的位置。結晶過程的初始階段是形成晶核,然后離子、原子或分子在晶核的晶面上逐漸沉積(可被考慮為流體與晶體間的動力學平衡)。當向前速度占支配地位時,晶體就生長。影響平衡的因素包括晶體表面的化學性質,被結晶物質的濃度,晶體內和晶體周圍介質的性質。
晶體的形成是發(fā)生在出現(xiàn)臨界大小的晶核以后,此時生成自由能由正值,零變?yōu)樨撝。成核速率隨過飽和度顯著增加,為了限制晶核數(shù)量,過飽和度應盡可能的低,過飽和應慢慢到達,一旦到達這種低程度的過飽和以后,就要小心控制,使少數(shù)幾顆晶核在準平衡狀態(tài)下,慢慢生長。在成核過程中,外部物體,諸如灰塵顆粒,往往使得在成核過程中熱力學上發(fā)生變化,所以這些顆粒要通過離心分離或過濾的方法事先去除。加晶種方法也常是控制晶核數(shù)量一種方法。
低分子量的有機、無機化合物晶體生長的方法大概有以下幾種:
1.單溶劑蒸發(fā)
2.兩元溶劑混和物蒸發(fā)
3.成批結晶
4.液-液擴散
5.座滴汽相擴散
6.改變溫度
7.凝膠結晶法
8.昇華
9.固化法
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