結(jié)晶是固體物質(zhì)以晶體狀入態(tài)從蒸氣、溶液或熔融物中析出的過(guò)程，在工業(yè)生產(chǎn)中主要用于實(shí)現(xiàn)混合物的分離。結(jié)晶是一個(gè)重要的化工單元操作。本文講一下與結(jié)晶相關(guān)的幾個(gè)基本概念：

一、晶體：晶體是內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的溶質(zhì)元素(分子、原子或離子)作三維有序排列的固態(tài)物質(zhì)，化學(xué)組成和物理性質(zhì)均一。晶體的溶質(zhì)元素按一定的幾何規(guī)則排列，由此形成的小單元稱(chēng)為晶格。

二、晶系和晶習(xí)

晶體可按晶格空間結(jié)構(gòu)的區(qū)別分為不同的晶系。同一種物質(zhì)在不同的條件下可形成不同的單一晶系，或?yàn)閮煞N晶系的混合物。例如，熔融的硝酸銨在冷卻過(guò)程中可由立方晶系變成斜棱晶系、長(zhǎng)方晶系等。
微觀粒子的規(guī)則排列可以按不同方向發(fā)展，即各晶面以不同的速率生長(zhǎng)，從而形成不同外形的晶體，這種習(xí)性以及終形成的晶體外形稱(chēng)為晶習(xí)。

同一晶系的晶體在不同結(jié)晶條件下的晶習(xí)不同，改變結(jié)晶溫度、溶劑種類(lèi)、pH以及少量雜質(zhì)或添加劑的存在往往因改變晶習(xí)而得到不同的晶體外形。例如，因結(jié)晶溫度不同，碘化汞的晶體可以是黃色或紅色；NaCl 從純水溶液中結(jié)晶時(shí)為立方晶體，但若水溶液中含有少許尿素，則NaCl形成八面體的結(jié)晶。此外，若物質(zhì)結(jié)晶時(shí)有水合作用，結(jié)晶水的含量不僅影響晶體的形狀，也影響晶體的性質(zhì)。如無(wú)水硫酸銅在240℃以上結(jié)晶時(shí)，是白色的三棱形針狀晶體，但在常溫下結(jié)晶時(shí)，則是含5個(gè)結(jié)晶水的大顆粒藍(lán)色晶體水合物。

控制結(jié)晶操作的條件以改善晶習(xí)，獲得理想的晶體外形，是結(jié)晶操作區(qū)別于其他分離操作的重要特點(diǎn)。

三、晶核
溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶出來(lái)，首先要產(chǎn)生微觀的晶粒作為結(jié)晶的核心，這個(gè)核心稱(chēng)為晶核。因此，晶核是過(guò)飽和溶液中初始生成的微小晶體粒子，是晶體生長(zhǎng)過(guò)程中必不可少的核心。

四、晶漿和母液
溶液在結(jié)晶器中結(jié)晶出來(lái)的晶體和剩余的溶液構(gòu)成的懸混物稱(chēng)為晶漿，去除晶體后所剩的溶液稱(chēng)為母液。通常只有同類(lèi)分子或離子才能進(jìn)行有規(guī)律的排列，故結(jié)晶過(guò)程有高度的選擇性，通過(guò)結(jié)晶溶液中的大部分雜質(zhì)會(huì)留在母液中，但含有雜質(zhì)的母液會(huì)以表面黏附或晶間包藏的方夾帶在固體產(chǎn)品中，因此，工業(yè)上通常在對(duì)晶漿進(jìn)行固液分離以后，再用適當(dāng)?shù)娜軇?duì)固體進(jìn)行洗滌，以盡量除去雜質(zhì)，得到純度高的晶體。但是結(jié)晶過(guò)程是復(fù)雜的，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)晶體大小不一，形狀各異，甚至形成晶簇等現(xiàn)象，因此附著在晶體表面及空隙中的母液難以完全除去，有時(shí)需要重結(jié)晶，否則將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。