用玻璃棒摩擦器壁加速晶体结晶的原理

在降温结晶中,为加快结晶速度,常常会看到有用玻璃棒摩擦器壁加速晶体结晶的方法。这其中的原因,主要是靠摩擦,在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核,细小的颗粒即具有较大曲率,容易诱导结晶。这与加入少量析出晶体(俗称加晶种)来加速析出的原理是一样的。

附助理解该知识,可以借助选修4里的溶解平衡原理。如NaCl晶体在溶解于水时,同时存在晶体溶解成阴阳离子,而阴阳离子同时又相互结合,在晶体上析出。当溶解速率大于结晶速率时,只见到溶解。当溶液达到饱和时,溶解与析出速度相等,再加入NaCl时,晶体的量不再减少,但是溶解与结晶两个等速的可逆过程仍在不断地继续。在这个这程中,阴阳离子要结晶析出,必须有一个让它们附着、结晶析出的载体,这个载体就是我们通常说的晶种。

基于上述原理,用玻璃棒摩擦器壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核,帮助晶体析出。这与加入晶种来帮助饱和溶液结晶析出是一样的。甚至是往饱和溶液中加入灰尘颗粒,都可以帮助晶体析出。

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