Kristályosítás

vissza a kisalkalmazásokhoz

A kristályosodás feltételei

1

Ahhoz, hogy egy oldatból a szilárd fázis kristályok formájában ki tudjon válni, az oldatnak túltelítettnek kell lennie.

Az oldatok lehetnek:

  • telítetlenek
  • telítettek
  • túltelítettek

 

A kristályosítás lépései

2
  1. Túltelítés létrehozása (koncentrálás + hűtés)
  2. Gócképződés
  3. Gócnövekedés, kristálynövekedés
  4. Elválasztás
  5. Mosás
  6. Szárítás

Túltelítés

3

Ahhoz, hogy meginduljon a kristályképződés, szükség van gócokra, más szóval kristálymagokra, illetve arra, hogy az oldat túltelített legyen. A kristálymagképződést el lehet indítani keveréssel, rázással vagy az oldat túlhűtésével. A legegyszerűbb módja azonban az, ha a túltelített oldatba belehelyezünk néhány szem apró kristályt.

 

Gócképződés

4
  • Homogén gócképződés: Az oldott molekulák a hőmozgás hatására „éppen jól” találkoznak. (Kicsi az esélye.)
  • Heterogén gócképződés: Idegen anyagok felületén (szennyezések, készülék) indul meg a kristályosodás.
  • Másodlagos gócképződés: A már meglévő kristályok ütközése, dörzsölődése során apró szilánkok válnak le, amelyek gócként viselkednek. (Nehezen reprodukálható – a megoldás: oltókristályok alkalmazása.)

.

 

Gócképződés

5
kem_3_kep12

A metastabil tartományban a már meglévő szemcsék növekedése történhet meg. Itt nincs kristályképződés.

A labilis tartományban már van kristályképződés, ez egy olyan spontán folyamat, ahol a magképződés sebessége nagy gyorsasággal nő meg.

Kristályosítás hűtéssel

6

Ha az anyag oldhatósága nagyban növekszik a hőmérséklet növelésével, akkor a kristályosítást célszerű hűtéssel végezni.

kem_3_kep13

Kristályosítás az oldószer elpárologtatásával

7

Amennyiben a hőmérséklet növelése-csökkenése lényegesen nem befolyásolja az anyag oldhatóságát, akkor az oldat túltelítettségét célszerű úgy elérni, hogy az oldószert elpárologtatják.

kem_3_kep14

Kristályosítás elpárologtató hűtéssel (vákuumkristályosítás)

8

 

kem_3_kep15