[科普中国]-冷却热饱和溶液结晶法

简介

它是给饱和溶液结晶的一种方法。实质上就是通过降低温度的方法使溶质从溶液中以晶体的形式析出来（适用于溶解度随温度的升高而明显增大的物质）。一般就是指把在温度比较高的情况下饱和的溶液将其温度降低,使其析出晶体的过程.。

原理温度影响物质的溶解度，一般是温度上升，溶解度就跟着上升（也有温度上升，溶解度跟着下降的，例如氢氧化钙、二氧化碳等物质）。然后在高温下把溶液弄成饱和状态。这个时候单位溶液里的溶解物含量很高，然后降温，使溶解度降低，这样单位溶液里的溶解物含量应该降低，而这多余的溶解物只好以固体（晶体）的形式从溶液中析出来。这就是冷却热饱和溶液结晶法。简称冷却热饱和溶液法。可溶物质在不同的温度时，溶解度也不同。大部分物质是随温度的升高，溶解度也随之升高的。冷却热饱和溶液法也只适用于这样的物质。

方法是：在较高温度时，使溶液达到饱和状态，这样在温度降低后，因为物质的溶解度下降，溶液中会析出这种物质的晶体。

冷却热饱和溶液法是用来结晶溶质随温度的变化其溶解度变化较明显的物质（蒸发溶剂结晶法是用来结晶溶质随温度的变化其溶解度变化不明显或基本无变化的物质）。

当溶液被冷却时，这时溶液的温度是逐渐下降的，这个时候只有“溶解度随温度变化较大的物质”它的溶解度越来越小，这个时候它就结晶析出了，当然这种情况也是发生在溶解度随温度的升高而增大的物质上。反之，则是给溶解度随温度的升高而减小的物质结晶的方法。

工业上，此法常与浓缩联合使用，先浓缩溶液，然后使用冷却热饱和溶液结晶法，得到该溶质结晶，然后离心，得到此种溶质。

注意事项1：冷却热饱和溶液结晶法（简称冷却结晶法）与蒸发结晶法的区别：

冷却结晶：先加热后冷却，适用于溶解度随温度升高而增大随温度减小而降低的物质。如KNO3.蒸发结晶：就是一直加热，知道析出晶体，使用于溶解度随温度变化不大的物质。如NaCl 。

2：此法适用于的溶质，必须满足“溶质的溶解度与温度成正比。即溶质的溶解度随温度的升高而升高”。

在温度较高的情况下，且溶液已经达到饱 和，此时冷却溶液，溶液的温度降低，溶质的溶解 度下降，溶质就会长出晶体，结晶析出。
工业上，此法常与浓缩联合使用，先浓缩溶 液，然后使用冷却热饱和溶液结晶法，得到该溶质 结晶，然后离心，得到此种溶质。
它在工业上的应用非常广泛，但是工业上在 应用是还必须考虑一个重要条件，就是，溶质的溶 解度必须对温度非常敏感。即在温度下降时，溶质 的溶解度必须要有一个比较大的改变，这样才可以 得到大量的结晶，产生效益。否则不能适用。

举例：粗盐的提纯

第一步称量：用托盘天平称量一定质量的粗盐
第二步溶将称量好的粗盐放入干燥的烧杯中,加水溶解,加一点溶一点,并用玻璃棒搅拌
第三步过滤：将滤纸折成四折,撑开,放在漏斗中,一边三折,一边一折,滤纸边缘一定要低于漏斗边缘,将玻璃棒抵在三层的滤纸边缘,将烧杯嘴靠在玻璃棒上,慢慢倒液体,记住液体高度不要超过滤纸边缘（注意：漏斗口靠在烧杯壁上）
第四步蒸发：将滤液倒入蒸发皿中,点燃酒精灯,等到液体略微沸腾时,边加热边用玻璃棒搅拌,防止液体飞溅,等到蒸发皿中有较多固体析出时,停止加热。2

其他提纯方法重结晶重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化，或使混合在一起的盐类彼此分离。

重结晶获得的分离出来溶解度大的溶液可能是杂质，也可能使需要的溶质。应用面广泛。冷却热饱和法只能利用低温溶解度低的性质得到所需溶质。

萃取萃取----利用物质在两种互不相容的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂里提取到另一种溶剂里使溶质和溶剂分离的分离方法。3

蒸馏蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段，如萃取、过滤结晶等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。

应用它在工业上的应用非常广泛，但是在工业上应用还必须考虑一个重要条件，就是，溶质的溶解度必须对温度非常敏感。即在温度下降时，溶质的溶解度必须要有一个比较大的改变，这样才可以得到大量的结晶，产生效益。否则不能适用。在实验室里为获得较大的完整晶体，常使用缓慢降低温度，减慢结晶速率的方法。