結晶化・再結晶

結晶化する過程で、結晶性の析出物が形成される。析出物の形成には、核生成と粒子成長の2つの方法がある。核生成では、多数のイオン、原子または分子**が集まって安定した固体を形成する。この小さな固体を核と呼びます。通常、この核は浮遊する固体汚染物質の表面に形成される。この核がさらにイオン、原子、分子と接触すると、さらなる核生成、粒子の成長が起こる。核生成が続くと、多数の小粒子を含む析出物が生成される。逆に、成長が優勢な場合は、大きな粒子が少量発生する。核生成の速度は、相対的な過飽和度によって増加する。通常、析出反応はゆっくりです。そのため、分析対象物の溶液に沈殿剤をゆっくりと添加すると過飽和が起こる。(過飽和溶液とは、飽和溶液よりも高濃度の溶質を含む不安定な溶液である)。

結晶化

晶析とは、溶液中の溶質の溶解度条件の変化により、溶液から結晶が析出することで、従来の沈殿と同様の分離技術である。

沈殿物は、溶液中の粒子からなる固体である。固形物は溶液中の化学反応の結果であることもある。これらの固体粒子は、その密度から最終的に沈殿し、これを沈殿物と呼ぶ。遠心分離では、得られた沈殿物をパーティクルとも呼びます。沈殿物の上にある溶液を上澄み液と呼びます。析出物の粒子の大きさは、ケースによって異なります。結晶サイズが大きいと濾過しやすい。

晶析法は、従来の沈殿法とは異なり、得られる固体が結晶であることが特徴である。結晶の沈殿物は、ろ過して精製するのが容易である。希薄な溶液を使用し、攪拌しながらゆっくりと沈殿剤を添加することにより、結晶の粒径を大きくすることができる。固体の溶解と再結晶により、結晶の品質と濾過性が向上します。結晶化は、自然界でも見ることができます。通常、各種結晶の製造や精製のために手作業で行われる。

再結晶

再結晶は、結晶化によって得られた結晶を精製するための技術である。結晶化することで化合物はほぼ純粋な形に分離されるが、結晶を形成する際に不純物が捕捉される場合がある。再結晶することで、これらの不純物をより多く取り除くことができます。

通常、結晶は少量の熱い溶媒に溶かし、完全に溶解させる。これをゆっくり冷やすと（場合によっては濾過後）、結晶が再び現れることがある。この結晶は不純物を含んでいません。この溶液を再度ろ過することにより、結晶を単離することができる。再結晶は、目的とする結晶の純度を高めるために、いくつかの方法と数回に分けて行うことができます。