結晶設備又稱結晶器。用于進行結晶操作的設備。一般是將飽和溶液冷卻或蒸發使達到一定的過飽和程度而析出晶體。
結晶設備主要可分為兩大類:(1)去除一部分溶劑的結晶器;(2)不去除溶劑的結晶器。可在常壓或減壓下操作。此外,結晶器也可分為間歇操作式和連續操作式,以及攪拌式和不攪拌式等。
工作原理
從固體物質的不飽和溶液里析出晶體,一般要經過下列步驟:不飽和溶液→飽和溶液→過飽和溶液→晶核的發生→晶體生長等過程。
結晶設備原理說明圖析出晶體的方法有兩種:
(1)恒溫蒸發,使溶劑的量減少,P點所表示的溶液變為飽和溶液,即變成S曲線上的A點所表示的溶液。在此時,如果停止蒸發,溫度也不變,則A點的溶液處于溶解平衡狀態,溶質不會由溶液里析出。若繼續蒸發,則隨著溶劑量的繼續減少,原來用A點表示的溶液必需改用A'點表示,這時的溶液是過飽和溶液,溶質可以自然地由溶液里析出晶體。
(2)若溶劑的量保持不變,使溶液的溫度降低,假如P點所表示的不飽和溶液的溫度由t1℃降低到t2℃時,則原P點所表示的溶液變成了用S曲線上的B點所表示的飽和溶液。在此時,如果停止降溫,則B點的溶液處于溶解平衡狀態,溶質不會由溶液里析出。若使繼續降溫,由t2℃降到了t3℃時,則原來用B點表示的溶液必需改用B′點表示,這時的溶液是過飽和溶液,溶質可自然地由溶液里析出晶體。