A. 重结晶作用的介绍
重结晶,又称“变质重结晶作用”。一般指晶体电离后再次形成新的晶体,或者是晶体在外因的影响下使晶体再结晶。
B. 重结晶作用
重结晶作用是指原岩中同种矿物在基本保持固态的条件下,通过溶解、组分迁移、再次沉淀结晶而不形成新矿物相的作用。
通过重结晶作用,能使粒度很细或粒度粗细不均匀的岩石变成粒度相对较粗而较均匀的岩石。这种现象在变质岩中常见,如石灰岩中隐晶质的方解石,通过重结晶作用可形成较粗粒的方解石晶体,从而使原岩变成大理岩。另外,通过重结晶作用使同种矿物颗粒的外形渐趋相似,如石英岩和变粒岩中石英和长石矿物经过重结晶作用,矿物都成近浑圆状,原碎屑结构被改造而消失。所以较低温条件下重结晶作用总的特点是同种矿物通过组分溶解和重新沉淀使其粒度不断增大、相对大小逐渐均匀化、颗粒外形变得较规则。
重结晶作用发生的原因是与矿物颗粒表面能有密切的关系。若同种矿物粒度愈小、棱角愈明显,则所具有的表面能愈高,所以在相同温度、压力条件下,这种矿物颗粒稳定性较差,易于被溶解,其相应组分通过迁移可自行聚集成较大的晶体,或在原来较大的颗粒表面继续生长使颗粒愈来愈粗。
影响重结晶强度和速度的因素较多。首先是原岩的成分和组构。原岩的成分愈单一(如碳酸盐岩和硅质岩)、粒度愈细(如粘土结构、粉砂质结构的岩石),愈有利于重结晶的进行;而原岩成分愈复杂、颗粒愈粗的原岩,则不利于重结晶的进行。此外,若原岩中含有极细的碳质、铁质等粉末状杂质时,常会阻碍主要造岩矿物的重结晶。其次,温度、压力及其化学活动性的流体等外部因素,对重结晶过程也有重要的影响。一般认为温度愈高、化学活动性流体含量愈充分、压力愈大,愈有利于重结晶过程的进行。
C. 重结晶原理
重结晶原理是利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离。
固体有机物在溶剂中的溶解度随温度的变化易改变,通常温度升高,溶解度增大;反之,则溶解度降低。对于前一种常见的情况,加热使溶质溶解于溶剂中,当温度降低,其溶解度下降,溶液变成过饱和,从而析出结晶。由于被提纯化合物及杂质的溶解度的不同,可以分离纯化所需物质。
适用范围:它适用于产品与杂质性质差别较大、产品中杂质含量小于5 %的体系。
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在进行重结晶时,选择理想的溶剂是一个关键,理想的溶剂必须具备下列条件:
(1)不与被提纯物质起化学反应。
(2)在较高温度时能溶解多量的被提纯物质;而在室温或更低温度时,只能溶解很少量的该种物质。
(3)对杂质溶解非常大或者非常小(前一种情况是要使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一种情况是使杂质在热过滤的时候被滤去)。
(4)容易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去。
(5)能结出较好的晶体。
原则上为减少目标物遗留在母液中造成的损失,在溶剂的沸腾温度下溶解混合物,并使之饱和。为此将混合物置于烧瓶中,滴加溶剂,加热到沸腾。不断滴加溶剂并保持微沸,直到混合物恰好溶解。在此过程中要注意混合物中可能有不溶物,如为脱色加入的活性炭、纸纤维等,防止误加过多的溶剂。
溶剂应尽可能不过量, 但这样在热过滤时,会因冷却而在漏斗中出现结晶, 引起很大的麻烦和损失。综合考虑,一般可比需要量多加20%甚至更多的溶剂。
D. 重结晶法各步骤的主要目的是什么
重结晶法各步骤的主要目的是:
(1)选择适宜溶剂,制成热的饱和溶液。
(2)热过滤,除去不溶性杂质(包括脱色)。
(3)抽滤、冷却结晶,除去母液。
(4)洗涤干燥,除去附着母液和溶剂。
重结晶法的实验原理
固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高,溶解度增大。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出,而让杂质全部或大部分仍留在溶液中,或者相反,从而达到分离、提纯之目的。
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注意事项
(1)溶剂量的多少,因同时考虑两个因素。容极少则收率高,但可能给热过滤带来麻烦,并可能造成更大的损失;容极多,显然会影响回收率。故两者应综合考虑。
(2)可以在溶剂沸点温度时溶解固体,但必须注意实际操作温度是多少,否则会因实际操作时,被提纯物晶体大量析出。但对某些晶体析出不敏感的被提纯物,可考虑在溶剂沸点时溶解成饱和溶液,故因具体情况决定,不能一概而论。
(3)为了避免溶剂挥发及可燃性溶剂着火或有毒溶剂中毒,应在锥形瓶上装置回流冷凝管,添加溶剂可从冷凝管的上端加入。
(4)若溶液中含有色杂质,则应加活性炭脱色,应特别注意活性炭的使用。
E. 重结晶有何作用
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。
原理:利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离。
固体有机物在溶剂中的溶解度随温度的变化易改变,通常温度升高,溶解度增大;反之,则溶解度降低。对于前一种常见的情况,加热使溶质溶解于溶剂中,当温度降低,其溶解度下降,溶液变成过饱和,从而析出结晶。由于被提纯化合物及杂质的溶解度的不同,可以分离纯化所需物质。
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重结晶的注意事项:
(1)过柱预纯化,粗分离后再结晶;
(2)石油醚热提-冷析法:“石油醚热提-冷却法”也是用来对付油状物的方法。是将待精制品加入热的石油醚中,搅拌使之溶解,有些不溶物沉在下面;
在此过程中还可加入活性炭脱色效果会更好,有一缺点就是冷却后剩余样品和活性炭在一起会变的很硬直至石油醚层无色,则基本提取完全,冷却后一般会析出晶体;
(3)选低沸点的溶剂如乙醚;
(4)晶种的取得,用玻璃棒沾一滴溶液,挥干;
(5)不要轻易冷冻,用让溶剂自然挥发的方法。
F. 重结晶和蒸发浓缩冷却结晶有什莫区别
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。重专结晶可以属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。其中它是物理化学作用的结果。
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。
区别:
①重结晶是先将固体溶解再进行结晶,而冷却结晶本身就是液体,直接降温结晶。
②重结晶既可以是溶液中,可以是加热到熔融,而冷却结晶就是在溶液中。
③装置上,重结晶的装置要复杂得多。重结晶的实验仪器:布氏漏斗、吸滤瓶、抽气管、安全瓶、锥形瓶、短颈漏斗、循环水真空泵、热水保温漏斗、玻璃漏斗、玻璃棒、表面皿、酒精灯、滤纸、量筒、刮刀。
G. 重结晶作用的重结晶作用
重结晶,又称“变质重结晶作用”。一般指晶体电离后再次形成新的晶体,或者是晶体在外因的影响下使晶体再结晶。
重结晶作用的重结晶作用:
在成岩过程中,由于高温、高压的影响,使矿物晶体发生溶解再结晶的作用为重结晶作用。对碎屑岩来说,重结晶作用主要发生在碎屑岩胶结物中,在偏光显微镜下,重结晶的主要特征是细小的晶体溶解之后重新组合结晶成大的晶体,形成新的结构、构造。
重结晶作用的产生及其强弱,决定于重结晶之前矿物的成分、颗粒大小及成分的均一性,一般情况下是颗粒细、溶解度大、成分均一的矿物容易发生重结晶作用,其程度也强。碳酸盐类矿物、盐类矿物、硅质矿物等都易发生重结晶作用。
在重结晶作用过程中,原来矿物中的包裹体、残留物等仍可留在重新结晶成的晶体之中。泥晶的碳酸盐如方解石、白云石等,在重结晶之前有的含有一定泥质,重结晶作用之后泥质仍会保留在重新结晶成的大晶体内,晶体在结晶时会把泥质相对的集中。
重结晶作用又称为变质重结晶作用,在结晶学中有两种含义:
已形成的晶体,由于物理化学条件的变化,部分地熔融或溶解而转入母液,然后又重新成长。
已形成的晶体,由于温度和压力的影响,在固体状态下再次成长,使结晶颗粒由细变粗,如石灰岩变质成大理岩时,方解石晶粒的变粗,也有人将它称为“再结晶作用”,以与上一种含义相区别。
在岩石学中,凡是岩石基本上处于固体状态下,其中有矿物新晶粒形成的作用,都称为重结晶作用或再结晶作用。新形成的晶粒,其化学成分和矿物成分可以与原岩的相同,也可以不同;原来的矿物可以是结晶质的,也可以是非晶质的。
H. 重结晶的定义和原理
1、重结晶的定义
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。其中它是物理化学作用的结果。
2、重结晶的原理
固体混合物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高,溶解度增大。若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和,冷却时即由于溶解度降低,溶液变成过饱和而析出晶体。
利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中(若在溶剂中的溶解度极小,则配成饱和溶液后被过滤除去),从而达到提纯目的。
(8)重结晶装置作用扩展阅读:
重结晶提纯法:
1、样品的溶解,突出用易燃的有机溶剂时溶解样品应采用仪器装置及安全注意事项。
2、过滤及热过滤;菊花滤纸的折法。
3、结晶及用活性炭脱色。
4、抽滤:布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶、循环水泵等的安装及使用。
5、产品的干燥,包括风干(自然晾干)和烘干(使用烘箱、红外干燥)时仪器的使用
及注意事项。