晶種

加晶種進行結晶是控制結晶過程、提高結晶速率、保證產品質量的重要方法之一。

工業上晶種的引入有兩種方法：一種是通過蒸發或降溫等方法，使溶液的過飽和狀態達到不穩定區，自發成核一定數量后，迅速降低溶液濃度（如稀釋法）至介穩區，這部分自發成核的晶核作為晶種；另一種是向處於介穩區的過飽和溶液中直接添加細小均勻晶種。工業生產中主要採用第二種加晶種的方法。

對於不易結晶（也就是難以形成晶核）的物質，常採用加入晶種的方法，以提高結晶速率。對於溶液黏度較高的物系，晶核產生困難，而在較高的過飽和度下進行結晶時，由於晶核形成速率較快，容易發生聚晶現象，使產品質量不易控制。因此，高黏度的物系必須採用在介穩區內添加晶種的操作方法。

晶種用以提供晶體生長的位點，以便從均勻的、僅存在一相的溶液中越過一個能壘形成晶核，加入的晶種加速了目標晶型的生長速率，有助於得到目標品型。工業製品中，為了得到粒度大且均勻的晶體產品，都要儘可能避免初級成核，控制二次成核，加入適量的晶種作為晶體生長的核心通常是必須的，晶種的製備因此也成為製備晶體的一個重要環節。

晶種的重要性在於所用的晶種是否需要特別工藝獲取，如果需要，則需要說明晶種的獲取途徑，如果晶種的性質有特別要求，需說明晶種的特性及檢測方法。另外，晶種與晶型的穩定性也存在一定的聯繫。例如，也存在某一晶型在別的晶型晶體的表面生長。穩定晶型會在亞穩定型或不穩定型晶型表面成核、生長，直至最終完全轉晶，這是由於兩種型的某一晶面的結構相似，溶質分子可以在亞穩定型或不穩定型晶型晶面上直接堆積、排列成穩定晶型。

加晶種時，必須掌握好時機，應在溶液進入介穩區內適當溫度時加入晶種。如果溶液溫度較高，即高於飽和溫度，加入晶種可能部分或全部被溶化；如溫度過低，即已進入不穩區，溶液中已自發產生大量晶核，再加晶種已不起作用。此外，在加晶種時，應當輕微地攪動，以使其均勻地散布在溶液之中。

1.三斜晶體：三結晶軸互相斜交。其長度均不同。

2.單斜晶體：三結晶軸均不等長，其中兩軸互相斜交，但皆垂直於第三軸。

3.斜方晶體：三結晶軸均不等長，互相垂直。

4.正方晶體：三結晶軸互相垂直，其中兩軸等長，另一軸不等。

5.三方晶體：等長三軸互相傾斜，且傾角相等。

6.六方晶體：三軸等長，且相交成60度角。另一不等長的軸則與此平面垂直。

7.等軸晶體：三軸相等，且相互垂直。

1、結晶習性，俗稱晶癖，指結晶成長過程中，各晶面相對的生長率。

2、各晶面生長率隨晶體本身之性質及外界之條件而變化。

3、影響晶癖的主要因素：

(1)溶劑種類；

(2)不純物的含量；

(3)攪拌速度；

(4)溶液的pH值；

(5)溶液溫度。

過飽和法

1、結晶的步驟：

(1)晶核之生成：單位聚群晶胚晶核；

(2)晶體的生長：晶核結合了動力單位而形者。

2、達成過飽和的方法：

(1)冷卻法：溶質之溶解度變化很大時。

(2)溶劑蒸發法：溶質之溶解度隨溫度變化很小時。

(3)鹽析法：在溶液中加入第三種物質，藉以急速降低溶質之溶解度。

(4)絕熱蒸發法：急速蒸發，可降低溶液溫度，同時減少溶劑的量。

3、影響結晶的因素：

(1)晶種：在准安定區結晶，可獲得大顆粒結晶。

(2)溫度：溫度不同，則溶液的飽和度不同。

(3)雜質：有雜質存在，則晶形不同。

(4)攪拌：對於高黏度容液的結晶，攪拌，可以促進晶核成長。

1、晶體與溶液分離時可能含有母液。

2、可用過濾或離心分離，或以新鮮溶劑洗滌。

同一溶質所析出的晶體，其邊長與面積的大小可能不同，然而各相對的夾角均相同；即析出之晶體均成幾何相似，此為赫夷定律。

1、邁耶提出在溶解度曲線以上的過飽和區，再以過溶解度曲線分為不安定區及准安定區。

2、准安定區：只能成長晶體不能生成晶體，故需加入少數微小晶體，作為晶種；如控制得當，可得較大之晶體。

3、不安定區：會有大量微小晶體析出，分享了過飽和溶質的量，使晶體無法長大，故成為微小的晶體。

結晶之目的在於求得適當大小及形狀之高純度晶體。

應注意事項如下：

1、以適當加熱方式除去多餘之晶核。

2、避免快速冷卻及過大之過飽和度，以防止大量晶核產生。

3、保持均勻之過飽和。

4、選用器壁平滑之結晶器。

5、減少碰撞及摩擦，以避免產生新晶核。