硫酸铝钾大晶体制备

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硫酸铝钾晶体制备

硫酸铝钾晶体制备

食用明矾制备硫酸铝钾大晶体学生姓名:指导老师:学校:地区:硫酸铝钾俗名明矾,是明矾石的提炼品。

明矾性寒味酸涩,具有较强的收敛作用,中医学认为明矾具有解毒杀虫,燥湿止痒,止血止泻,清热消痰的功效。

研究证实,明矾还具有抗菌等作用。

一些中医用明矾来治疗高脂血症、十二指肠溃疡、肺结核咯血等疾病。

此外,明矾还是传统的食品改良剂和膨松剂,常用作油条、粉丝、米粉等食品生产的添加剂。

明矾是传统的净水剂,一直被人们所广泛使用。

但同时,由于含有铝离子,所以过量摄入会影响人体对铁、钙等成份的吸收,导致骨质疏松、贫血,甚至影响神经细胞的发育。

由于该物在生活中较为常见,固将制备该晶体作为实验课题。

1.实验目的:①利用食用明矾制备硫酸铝钾大晶体②培养及时处理问题的技能以及科学研究、学习的严谨态度2.实验理论基础:晶体有一定的几何外形,有固定的熔点,有各向异性等特点,而无定形固体不具有上述特点。

晶体生成的一般过程是先生成晶核,而后再逐渐长大。

一般认为晶体生长有三个阶段:①溶液达到过饱和、过冷却阶段;②成核阶段③生长阶段。

晶体在生长的过程中受外界条件的影响较大,如气流,温度,杂质等。

晶体生长的方法有多种,对于溶液而言,只需蒸发掉水分就可以;因为明矾的溶解度受温度的影响很大。

所以本文主要采用的是降温法,重结晶得到明矾大晶体,即是冷却热饱和溶液的方法。

3.实验器材:铁丝,铜丝,温度计,棉线。

4.实验药品:食用明矾300g。

5.实验步骤:①在玻璃杯中放入比室温高10 ℃~20 ℃的水,并加入明矾,用干净的筷子搅拌,直到有少量晶体不能再溶解为止。

②待溶液自然冷却到比室温略高3 ℃~5 ℃时,把溶液倒入洁净的瓷碗中,用硬纸片盖好,静置一夜。

③从碗中选取2~3粒形状完整的小晶体作为晶核,将所选的晶核用细线轻轻系好。

④把明矾溶液倒入玻璃杯中,向溶液中补充适量明矾,使其成为比室温高10 ℃~15 ℃的饱和溶液。

待其自然冷却到比室温略高3 ℃~5 ℃时,把小晶体悬挂在玻璃杯中央,(注意不要使晶核接触杯壁)。

明矾制作晶体实验报告

明矾制作晶体实验报告

一、实验目的1. 学习和掌握晶体生长的基本原理和实验方法。

2. 通过实验了解明矾的溶解度随温度变化的特点。

3. 观察并记录明矾晶体生长的过程,提高实验操作技能。

二、实验原理明矾是一种硫酸铝钾的结晶水合物,化学式为KAl(SO4)2·12H2O。

其溶解度随温度的升高而增大,在高温下形成饱和溶液,随着温度的降低,溶解度降低,导致溶液中的明矾结晶析出。

三、实验用品1. 仪器:烧杯、表面皿、铁架台、酒精灯、石棉网、漏斗、量筒、玻璃棒、镊子、滤纸、细线。

2. 用品:明矾晶体(KAl(SO4)2·12H2O)。

3. 药品:无。

四、实验步骤1. 准备工作(1)将明矾晶体研磨成粉末,以便于溶解。

(2)准备好实验仪器和用品。

2. 制备饱和溶液(1)在100mL的烧杯中加入50mL蒸馏水,加热至沸腾。

(2)向沸腾的水中加入2g明矾粉末,用玻璃棒搅拌,使明矾完全溶解。

(3)继续加热至溶液呈微沸状态,保持5分钟,以确保明矾完全溶解。

3. 冷却结晶(1)将溶液从微沸状态降至室温(约20℃)。

(2)将溶液倒入洁净的表面皿中,用玻璃棒轻轻搅拌,使溶液均匀。

4. 观察与记录(1)将表面皿放置在阴凉通风处,观察晶体生长情况。

(2)每隔一定时间(如1小时、2小时、4小时等)记录晶体生长情况,包括晶体数量、大小、形状等。

5. 结晶成熟(1)当晶体生长到一定大小后,将表面皿放入冰箱中,降低温度,加速晶体生长。

(2)待晶体完全生长成熟后,取出表面皿,用镊子取出晶体,观察其形状和大小。

6. 实验结束(1)将实验仪器和用品清洗干净,放回原处。

(2)整理实验报告,记录实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过观察记录,发现明矾晶体在室温下生长速度较慢,而在低温下生长速度较快。

晶体形状多为八面体,大小不一。

2. 分析(1)实验结果表明,明矾的溶解度随温度的升高而增大,随温度的降低而降低。

(2)在高温下,明矾溶解度较大,形成饱和溶液;在室温下,溶解度减小,晶体开始析出;在低温下,溶解度进一步减小,晶体生长速度加快。

废铝箔之硫酸铝钾大晶体及碱式碳酸铜制备培训资料

废铝箔之硫酸铝钾大晶体及碱式碳酸铜制备培训资料

废铝箔之硫酸铝钾大晶体及碱式碳酸铜制备实验题目:由废铝箔制备硫酸铝钾大晶体一、实验目的1、巩固对铝和氢氧化铝两性的认识,掌握复盐晶体的制备方法;2、了解从水溶液中培养大晶体的方法,制备硫酸铝钾大晶体。

3、掌握沉淀与溶液分离的几种操作方法。

二、实验原理1、明矾的性状明矾又称白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾、十二水硫酸铝钾。

是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。

化学式KAl(SO4)2·12H2O,式量474.39,正八面体晶形,有玻璃光泽,密度1.757g/cm3,熔点92.5℃。

64.5℃时失去9分子结晶水,200℃时失去12分子结晶水,溶于水,不溶于乙醇。

在20度,1个标准大气压下,明矾在水中的溶解度约为5.90g。

表1 溶解度的参照表2、明矾晶体的实验制备原理铝屑溶于浓氢氧化钾溶液,可生成可溶性的四羟基合铝(Ⅲ)酸钾K[Al(OH)4],用稀H 2SO 4调节溶液的pH 值,将其转化为氢氧化铝,使氢氧化铝溶于硫酸,溶液浓缩后经冷却有较小的同晶复盐,此复盐称为明矾[KAl(SO 4)2·12H 2O ]。

小晶体经过数天的培养,明矾则以大块晶体结晶出来。

制备中的化学反应如下:2Al + 2KOH + 6H 2O ══ 2K[Al(OH)4] + 3H 2↑ 2 K[Al(OH)4] + H 2SO 4 ══ 2Al(OH)3↓+ K 2SO 4 + 2H 2O 2Al(OH)3 + 3H 2SO 4 ══ Al 2(SO 4)3 + 6 H 2O Al 2 (SO 4)3 + K 2SO 4 + 24H 2O ══2KAl(SO 4)2·12H 2O三、实验步骤1、工艺流程图废铝→溶解→过滤→酸化→浓缩→结晶→过滤单晶培养→明矾单晶2、明矾晶体的实验制备取50mL2mol·L -1 KOH 溶液,分多次加入2g 废铝制品(铝质牙膏壳、铝合金易拉罐等),反应完毕后用布氏漏斗抽滤,取清液稀释到l00mL ,在不断搅拌下,滴加3 mol·L -1 H 2SO 4溶液,调ph6-7(按化学反应式计量,约41mL)。

硫酸铝钾大晶体的制备

硫酸铝钾大晶体的制备

硫酸铝钾大晶体的制备
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注意事项
制备大晶体时,溶液浓度不易过高,过滤掉未溶解的固体; 注意经常观察,如有许多小晶体析出,需重新溶解再放晶种;
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实验结果
05级化学系学生明矾晶体产品, 紫色的为铬铝矾
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实验结果
如果溶液浓度太大,晶体析出会过快, 易形成许多小晶体,造成失败。
------化学系05级林辉
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学生心得
制备KAl(SO4)2·12H2O是一次愉快的经历。把Al投入酸中,看着它激烈 地吹着泡泡。药品从沉淀到溶解,如同经历着一次次生命的轮回。我则 像一个虔诚的信徒,一步都不敢有所差错。终于等到了KAl(SO4)2原料的 制备结束。加水,加明矾,用玻棒开始搅拌。KAl(SO4)2在旋涡中翩然起 舞,高低浮沉,舞步细碎。用电炉的温度加热这个舞会,KAl(SO4)2一点 一点缩小,最后消失于舞曲的最后一个乐符…… 当我把悬挂着晶体的玻 棒小心地提起时,我看着那颗培养出来的晶体慢慢地露出液面,表面未 干涸的水珠折射着耀眼的光……..
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学生心得
直到1个多月前在实验室中我亲身制备明矾大晶体,才真正明白什 么叫“结晶”,明白人们为什么把一切美好事物的慢慢积聚叫做结晶。因为 那真是一个充满了未知、等待、失望和快乐的过程。在不安中耐心等待 是一个恼人但也有趣的过程 …… 我时常想像一个个小小的分子是怎样 悄悄靠在拴在细线一端的晶种上,又一个个连起来一层层覆盖着并最终 成为一个美丽的八面体,折射着冬日里的缕缕阳光。那是一个多么奇妙 的过程!其实第二天我就按捺不住跑到实验室去看我的晶体,但丝毫不 见变化。……“求之不得,寤寐思服,悠哉悠哉,辗转反侧”恰如其分。

明矾重结晶

明矾重结晶

明矾重结晶是一种常用的化学实验方法,主要用于纯化明矾晶体。

明矾,又称硫酸铝钾,是一种无色结晶或白色颗粒,具有良好的絮凝、净化和吸附性能,广泛应用于水处理、造纸、纺织、食品等领域。

然而,由于生产条件和原料的不同,明矾晶体中可能含有杂质,影响其使用效果。

因此,对明矾进行重结晶处理,可以有效提高其纯度和品质。

明矾重结晶的基本原理是利用明矾在不同温度下的溶解度差异,通过加热溶解、冷却结晶的过程,使明矾中的杂质与晶体分离,从而达到纯化的目的。

具体操作步骤如下:1. 首先,将一定量的明矾晶体放入烧杯中,加入适量的蒸馏水,使明矾充分溶解。

在加热过程中,要不断搅拌,以防止溶液局部过热。

2. 当明矾完全溶解后,将溶液加热至沸腾,继续搅拌一段时间,使溶液中的杂质充分溶解。

此时,溶液中的明矾浓度较高,有利于后续的结晶过程。

3. 当溶液达到沸腾状态后,将其过滤,去除溶液中的不溶性杂质。

过滤时要注意保持滤纸的清洁,避免杂质进入滤液。

4. 将过滤后的滤液倒入干净的烧杯中,加热至一定温度(通常为80-90℃),使溶液中的明矾逐渐析出。

在此过程中,要不断搅拌,以促进结晶的形成。

5. 当溶液中的明矾完全析出后,停止加热,让溶液自然冷却至室温。

在冷却过程中,明矾晶体会逐渐长大,形成较大的晶粒。

6. 最后,将冷却后的明矾晶体用玻璃棒或滤纸捞出,用清水冲洗,去除表面的杂质。

然后将晶体晾干,即可得到纯净的明矾晶体。

需要注意的是,明矾重结晶过程中的温度控制非常重要。

如果温度过高,会导致明矾晶体过快析出,形成较小的晶粒;如果温度过低,则明矾晶体析出速度较慢,甚至无法完全析出。

因此,要根据具体情况调整加热温度,以保证重结晶的效果。

此外,明矾重结晶过程中还需要注意以下几点:1. 选择适当的溶剂:明矾在水中的溶解度较大,因此常采用蒸馏水作为溶剂。

但在实际操作中,可以根据需要选择其他溶剂,如乙醇、丙酮等,以提高重结晶的效果。

2. 控制溶液的酸碱度:明矾在酸性和碱性条件下的溶解度不同,因此可以通过调节溶液的酸碱度来控制明矾的溶解和结晶过程。

硫酸铝钾的制备

硫酸铝钾的制备

硫酸铝钾的制备及其晶体的培养老师,这个实验我做了几次,冷却时间很长,还有你帮我看看有什么需要改进的地方,改进后再重做,而且不引入晶体非常难结晶摘要:2、实验部分:2.1、实验原理:本实验利用金属铝溶于氢氧化钠溶液,生成可溶性的四羟基铝酸钠:2Al+2KOH+6H2O===2K[Al(OH)4]+3H2金属铝中其他金属或杂质则不溶,过滤除去杂质,用硫酸溶液中和四羟基合铝酸钾可制得微溶于水的复盐明矾----硫酸铝钾K2SO4•Al2(SO4)3 ·24H2O2K[Al(OH)4] + 4 H2SO4 + 16 H2O ==== K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O 明矾单晶的培养:2.2、实验仪器和试剂:实验仪器:烧杯(250ml、10ml各一个)、锥形瓶(10ml)、玻璃棒、托盘天平,抽滤瓶、布氏漏斗、洗耳球、三脚架、石棉网、酒精灯、半微量漏斗实验试剂:Al屑、KOH(C.P.)、H2SO4(6mol/L)、KOH(C.P.)、乙醇(95%)2.3实验装置:四羟基铝酸钠的合成(铝屑溶解)(水浴反应)(减压抽滤)(K[Al(OH)4]溶液)硫酸铝钾的合成(氢氧化铝)(溶解沉淀,蒸发浓缩)(冷却结晶)(产品)2.4、实验步骤四羟基合铝酸钾的制备称取0.4gKOH 固体,至于10m 锥形瓶中,加入5ml 蒸馏水使之溶解。

在60℃水浴微热反应,称取0.2gAl 屑分批加入溶液中(反应剧烈,防止溅出),至不再有气泡产生,说明反应完毕,然后加入2ml 蒸馏水,然后进行微型减压抽滤,将滤液转入10ml 烧杯中,称量其他的杂质金属和残留物。

硫酸铝钾的制备向小烧杯的溶液中慢慢滴加6mol/LH2SO4溶液,并不断搅拌,将中和后的溶液加热2分钟(勿沸),使沉淀完全溶解,冷却至室温后,然后放在冰水混合物中冷却、结晶。

减压抽滤,用0.5ml95%乙醇洗涤晶体2次,将晶体用滤纸吸干,称重。

平行三次实验取平均值(见工艺流程图1)四羟基合铝酸钾的制备10ml 滤渣(待称量)滤液10ml 10ml 10ml4.4实验数据处理室温:26℃日期:4月15日。

实验8硫酸铝钾的制备及其晶体的培养

实验8硫酸铝钾的制备及其晶体的培养

实验8硫酸铝钾的制备及其晶体的培养一、实验目的1.了解从铝制备硫酸铝钾的原理及过程;2.进一步认识Al及Al(OH)3的两性;3.学习从溶液中培养晶体的原理和方法。

二、实验原理硫酸铝同碱金属的硫酸盐(K2SO4)作用生成硫酸铝钾复盐。

硫酸铝钾(K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O)俗称明矾,它是一种无色晶体,易溶于水,并水解生成Al(OH)3胶状沉淀。

它具有较强的吸附性能,是工业上重要的铝盐,可作为净水剂、造纸充填剂等多种用途。

本实验利用金属铝溶于氢氧化钠溶液,生成可溶性的四羟基铝酸钠,金属铝中其它的杂质则不溶,过滤除去杂质。

随后用H2SO4调节此溶液的pH值为8-9,即有Al(OH)3沉淀产生,分离后,在沉淀中加入H2SO4,使Al(OH)3转化为Al2(SO4)3,然后制成Al2(SO4)3晶体,将Al2(SO4)3晶体和K2SO4晶体分别制成饱和溶液,混合后就有明矾生成。

有关反应如下:2Al + 2NaOH + 6H2O === 2Na[Al(OH) 4] + 3H2[Al(OH)4 ]-+ H+ === Al(OH)3 + H2O2Al(OH)3 + 3H2SO4 === Al2(SO4)3 + 6H2OAl2(SO4)3 + K2SO4 + 24H2O === K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O明矾单晶的培养:当有K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O晶体析出后,过滤得到晶体后,选出规整的作为晶种,放在滤液中,盖上表面皿,让溶液自然蒸发,结晶就会逐渐长大,成为大的单晶,单晶具有八面体晶形。

为使晶种长成大的单晶,重要的是溶液温度不要变化太大,使溶液的水分缓慢蒸发。

另外为长成大结晶,也可将生成的晶体系上尼龙绳,悬在溶液中。

这样晶体在各方面生长速度不受影响,生成的晶体更规则。

三、实验用品仪器与材料:烧杯,电子台秤,布氏漏斗,蒸发皿,酒精灯,三脚架,石棉网,火柴,玻璃漏斗,量筒,滤纸,pH试纸,尼龙线。

硫酸铝钾大晶体制备实验

硫酸铝钾大晶体制备实验

硫酸铝钾大晶体制备实验实验目的:通过硫酸铝钾大晶体制备实验,掌握一定的化学合成实验操作技能,了解硫酸铝钾大晶体的制备方法,探究其晶体结构和形态。

实验原理:硫酸铝钾是一种无机化合物,其化学式为KAl(SO4)2·12H2O,因结构中的铝与钾数目相等而得名。

硫酸铝钾是一种白色晶体,具有较好的化学稳定性,可应用于制备砌体、耐火材料、色素、催化剂等领域。

硫酸铝钾的制备方法多种多样,其中最为广泛的一种是采用铝饼、硫酸、钾铬酸盐和水反应进行制备。

实验中采用的硫酸铝钾大晶体制备方法是利用反应混合物中硫酸铝离子的添加过度,使过盈离子形成大晶体结构的方法。

实验材料:铝饼、硫酸、钾铬酸盐、蒸馏水。

实验步骤:1.准备5.0g的铝饼,将铝饼割成碎片。

2.将铝碎片投入已加入42ml蒸馏水的500ml三口瓶中。

3.将200ml的硫酸慢慢滴入三口瓶中,同时加入1g的钾铬酸盐,在加的过程中要注意控制温度以免瓶口脱落。

将瓶口随时以手指盖住,以免出现液位突然升高溢出。

4.反应开始后,铝片逐渐消耗,放出氢气。

反应完成后,瓶中会有固体沉淀,这时可以去除瓶口手指,用香烟纸探入瓶口检查是否有气体逸出。

5.将倒入多余的硫酸完全放干,再加入60ml蒸馏水,用通量为20ml/min的水流冲洗。

将所得物转移到玻璃棒上进行过滤,最后再冲洗一下。

6.将所得硫酸铝钾晶体放到烘箱中干燥,即可得到晶体。

实验结果:通过上述实验步骤,最终得到了硫酸铝钾的晶体,晶体颜色为淡黄色,结晶形态为棱柱形状。

在显微镜下观察晶体表面,晶体呈现出光滑平整的形态,表明反应过程的控制十分精准。

通过本次实验,我们掌握了硫酸铝钾大晶体的制备方法,并对其晶体结构和形态进行了探究。

通过实验结果的观察和分析,我们发现制备过程中对反应条件的控制非常关键,如严格控制反应时的温度、慢慢滴加硫酸以及注意安全问题等都是非常重要的。

最终得到的硫酸铝钾晶体品质良好,结晶形态规整,这将为我们今后在工业上的应用提供参考和借鉴。

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硫酸铝钾大晶体制备
实验目的
1、了解制备硫酸铝钾的原理及过程
2、了解从水溶液中培养大晶体的方法,制备硫酸铝钾大晶体,学会及时处理问题的技能。

实验中细致摸索条件。

3、熟练掌握溶解、结晶、抽滤等基本操作。

试剂
铝片 NaOH(S)
H2SO4(3mol/L 1:1) 浓硫酸 K2SO4 (S) KOH(S)
实验原理
1、KAl (SO4)2的制备
2、明矾籽晶培养
保持溶液在一个适当的过饱和度,在一定温度下通过溶剂蒸发使晶体析出,静置一段时间使籽晶形成完整晶型。

3、大晶体制备
通过加热与溶解调解母液的浓度及温度至合适的值,将饱和溶液在室温下静置,靠溶剂的自然挥发来创造溶液的准稳定状态,人工投放晶种让之逐渐长成单晶。

↑+→++2423)(2622H OH NaAl O H NaOH Al 4223424)(2 SO H 2NaAl(OH)SO Na O H OH Al ++−→−+O H SO Al OH Al SO H 23423426)()(23+→+O H SO KAl O H SO K SO Al 22424234212)(224)(∙→++
利用原料和硫酸铝钾的溶解度与温度之间的关系可以计算出所需要的原料量。

实验过程
1、Al2(SO4)3的制备
加热
抽滤
至反应基本完全
溶解度曲线
O
H SO
KAl 224
12)(
2.籽晶制备
I. 取20克产物放入烧杯,加水200ml 并加热至沸腾,在烧杯口上架一根玻
璃棒,然后把一根尼龙线悬于溶液中间。

II. 把溶液置于不易振荡,易蒸发的地方,在烧杯口盖上一张滤纸以防止灰尘
的进入,静置1~2天。

III. 把线绳上较小,不规则的籽晶去掉,留 下较大的,八面体形状的籽晶。

3.大晶体的培养
①把取出籽晶后的溶液加热,使烧杯底部的小晶体溶解,并持续加热一小段时间。

②将溶液冷却至30~40℃,若溶液析出晶体,则过滤晶体,若溶液没有饱和则需加入 KAl(SO4)2•12H2O 再加热,直至把溶液配成30~40℃的饱和溶液。

在此温度时有利于籽晶快速长大,同时不至于晶体在室温升高时溶解。

③把籽晶轻轻吊在饱和液并处于溶液中间。

④多次重复①②③,直至得到无色、透明、八面体形状的硫酸铝钾大晶体。

在晶体生长过程中,应经常观察,若发现籽晶上又长出小晶体,应及时去掉。

若杯底有晶体析出也应及时滤去,以免影响晶体生长。

以下是在实验中的附图
2SO 4
水浴加热
沉淀溶解
铝与氢氧化钠的反应
抽滤得到偏铝酸钠溶液
pH控制使氢氧化铝沉淀达到最大
抽滤得到氢氧化铝沉淀
用浓硫酸溶解氢氧化铝并加入硫酸钾
得到硫酸铝钾晶体实验结果
讨论
首先,从原理上来讨论一下这个实验。

我们常说的沉淀根据物理性质(沉淀颗粒的大小)来分,可以分为晶型沉淀(0.1~1um)和无定型沉淀(<0.1um)。

构晶离子在成核作用下形成晶核,晶核经历长大的过程就形成了沉淀颗粒。

如果晶核的成长是按一定方向定向排列,则形成晶体沉淀。

而成核过程分为两种,一种是均相成核,溶质从均匀液相中自发产生晶核。

另一种是异相成核,溶质因为外来杂质的影响形成晶核。

产生晶核以后,过饱和的溶质在晶核上聚集起来,晶核逐渐成长为沉淀颗粒。

而最终得到的沉淀类型则受到晶核形成速度v的影响。

当晶核形成速度v<晶核成长速度时,获得较大的沉淀颗粒,定向排列形成晶型沉淀;而当晶核形成速度v很快的时候,形成大量的微晶,得到细小的胶状沉淀。

v=K(Q-S)/S
Q表示溶质的总浓度,S表示晶核的溶解度,K为与沉淀性质、温度、介质有关的常数,(Q-S)为过饱和度,(Q-S)\S为相对过饱和度
因而相对过饱和度越小,晶核形成速度越慢,可以得到较大颗粒的沉淀。

各种沉淀都有一个能大量产生晶核的相对过饱和极限值,称为临界值,控制相对过饱和度在临界值一下,常常能得到大颗粒的沉淀。

通过查阅资料,得知结晶要成功的进行操作,主要由四个方面决定:1.溶解度和相的关系;2.晶体悬浮液的流体动力学;3.介稳态极限和成核特征;4.晶体生长速率。

为达到制取大晶体的目的,主要就要从过饱和度,晶体成核以及晶体生长三个方面来研究。

图中AB线为普通的溶解度曲线,CD线代表溶液过饱和而能自发的产生晶核的浓度曲线(超溶解度曲线),它与溶解度曲线大致平行。

这两根曲线将浓度-温度图分割为了三个区域。

在AB曲线下世稳定区,在此区中溶液尚未达到饱和,因此没有结晶的可能。

AB线以上为过饱和溶液区,此区又分为两个部分:在AB与CD线之间称为介稳区,在这个区域中,不会自发地产生晶核,但如果溶液中已经加入了晶种,这些晶种就会长大。

CD线以上是不稳区,在此区域中,溶液能自发地产生晶核。

若原始浓度为E的洁净溶液在没有溶剂损失的情况下冷却到F点,溶液刚好达到饱和,但不能洁净,因为它还缺乏作为推动力的过饱和度。

从F点继续冷却到G点的一段期间,溶液经过介稳区,虽已处于过饱和状态,但仍不能自发的产生晶核。

只有冷却到G点后,溶液才能自发地产生晶核,越深入不稳区,自发产生的晶核也越多。

由此可见,超溶解度曲线及介稳区、不稳区对结晶过程有重要的意义。

对于本实验,通过植入籽晶,依靠晶体的长大和溶剂的自然挥发来保证一定的过饱和度。

如果能控制过饱和度在介稳区内,则可以使植入籽晶成长为一颗较大的单晶。

在实际的晶体培养过程中,我做了几组实验,通过控制溶液的浓度,来寻找比较合适的溶液浓度。

均使用了20g的硫酸铝钾,分别溶解在130ml、110ml、90ml和70ml的蒸馏水中,再将选好的籽晶放入此浓度的溶液中进行培养。

发现在130ml溶液中的晶体并未长大;在110ml溶液中的晶体长大也不明显;在90ml 溶液中的晶体有明显的长大,绳子上几乎没出现其他小晶粒,在杯底形成少量晶体;在70ml溶液中培养的晶体,在又绳上产生了大量籽晶,在杯底也出现很多晶体沉淀。

因而,在后续的晶体培养中,全部选取了20g硫酸铝钾90ml水这个
浓度进行晶体的培养,定期出去杯底的硫酸铝钾结晶。

但是在随后的观察中发现,如果保持此状态不变,当晶体成长到一定大小以后就不会再生长,必须适当的增加溶液浓度(溶入少许硫酸铝钾晶体),才能使晶体继续生长。

这就是对这个实验的一些总结和讨论。

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