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第十二章结晶法

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第12章 结晶过程ppt课件

第12章 结晶过程ppt课件

结晶过程中，晶面生长速率的影响因素有两类，
1)晶体内部单元对晶面的各种应力；它是由晶体内部结构 决定的，一般不易改变。 2)晶面与周围环境的各种作用，如界面粘度、界面张力、 表面能、界面分子对周围环境中分子的作用力等。在实验 和生产中较易改变和控制的。 最有效和简便的手段是改变溶剂或往结晶母液中加入某些 特定的添加剂。
四、溶液的过饱和与介稳区
结晶过程应尽量控制在介稳区内进行，以得到平均粒度较 大的结晶产品，避免产生过多晶核而影响最终产品的粒度。
超溶解度曲线 正溶解度特性的 溶解度曲线 不稳区能自发产生 晶核 。 介稳区不会自发地 产生晶核。
稳定区不可能进行结晶 溶液的过饱和与超溶解度曲线
3 结晶过程的动力学
一、结晶成核动力学 晶核:过饱和溶液中新生成的微小晶体粒子，是晶体 生长过程的核心。晶核的大小粗估为数十纳米至几微米。
晶体的均匀性：晶体中每一宏观质点的物理性质 和化学组成以及内部晶格都相同的特性。晶体的这 个特性保证了工业生产中晶体产品的高纯度。
一、晶体结构与特性
各向异性：晶体的几何特性及物理效应常随方向的不同而表 现出数量上的差异的性质。
晶格：构成晶体的微观质点在空间中按三维空间 点阵规律排列，各质点间在力的作用下，使质点得 以维持在固定的平衡位置，彼此之间保持一定距离 的结构。 晶形：晶体的宏观外部形状，它受结晶条件或所处 的物理环境的影响比较大，对于同一种物质，即使 基本晶系不变，晶形也可能不同，如六方晶体，它 可以是短粗形、细长形或带有六角的薄片状，甚至 旱多棱针状。
在过饱和溶液中，只有大于临界粒径的晶核才能生存 并继续生长，小于此值的粒子则会溶解消失。 非均相初级成核：在工业结晶器中发生均相初级成核 的机会比较少，实际上溶液中有外来固体物质颗粒， 如大气中的灰尘或其他人为引入的固体粒子，在非均 相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。这些外来杂质 粒子对初级成核过程有诱导作用，非均相成核可在比 均相成核更低的过饱和度下发生。

基础护理学第十二章 给药

基础护理学第十二章 给药

第十二章给药1、给药的原则；（1）根据医嘱给药：给药是一种非独立的护理操作，因此，护士必须严格按医嘱执行，不得擅自更改，对有疑问的医嘱，应了解清楚后方可给药。

（2）严格执行查对制度：三查：操作前、操作中、操作后查。

七对：对床号、姓名、药名、浓度、剂量、方法、时间。

（3）安全正确用药：准确掌握给药剂量、浓度、方法和时间。

备好的药品应及时分发或使用，避免放置过久药效降低或污染（4）注意用药后反应：某些药物易引起过敏或毒副反应较大的应加强观察，做好记录。

发现给药错误，及时报告、处理。

（5）做好心理：技术熟练、动作轻柔、态度和蔼，增强病人的治疗信心。

心理上予解释、鼓励、劝慰，消除怀疑、恐惧及抗药心理以取得主动治疗的效果。

2、注射给药的原则（1）严格遵守无菌操作原则A洗手，戴口罩，衣帽整洁B注射器的活塞、针头与针梗必须保持无菌C按要求消毒注射部位皮肤：常用消毒方法、安尔碘消毒D临时抽取，随即注射（2）严格执行查对制度：严格执行“三查七对”、检查药物质量、查实确无配伍禁忌（3）严格执行消毒隔离制度：一人一套物品，注射器空筒与活塞分离（4）选择合适的注射器和针头：根据药物剂量、粘稠度和刺激性的强弱选择注射器和针头（5）选择合适的注射部位：避开血管神经处；不可在局部皮肤肌肉有炎症、损伤、硬结或瘢痕处进针；长期进行注射的病人应经常更换注射部位；静脉注射时选择血管应由远心端到近心端（6）现配现用注射药液：规定注射时间临时抽取，即时注射（7）注射前排尽空气：注射前应排除注射器内空气，以免空气进入血管引起空气栓塞、排气时要注意避免浪费药液（8）注射药液前检查回血：静脉、动脉注射必须见回血后方可注入药液；皮下、肌内注射如有回血，则应拔出针头重新进针（9）掌握合适的进针角度和深度：各种注射法进针深度不同；进针时不可把针梗全部刺入皮肤（10）应用减轻患者疼痛的注射技术：A做好解释与安慰，使患者心身放松，适当的体位与姿势B二快一慢：进针、拔针快，推药速度慢C应先注射刺激性较弱的药物，然后注射刺激性较强的药物。

第十二章物质结构与性质第九课时晶胞结构的分析与计算2课件-高三化学一轮复习

第十二章物质结构与性质第九课时晶胞结构的分析与计算2课件-高三化学一轮复习
η＝a×2×4323πaR×3c×100%＝2R× 32R××43π1R.6333×2R×100% ≈74.05%。
⑤金刚石型堆积 设原子半径为 R，由于原子在晶胞体对角线方向 上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线
的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝8 3 3R， α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。
η＝8×a433πR3×100%＝88×433πRR33×100%≈34.01%。 3
角度一 原子坐标ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数的计算 [典题示例 4] (1)(2019·全国卷Ⅱ)一种四方结构的超导化合物
的晶胞如图 1 所示。晶胞中 Sm 和 As 原子的投影位置如图 2 所示。
图1
图2
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子
鸟不展翅膀难高飞。
人儿生童大不 有得无，行抱胸负一怀，，这般虽无寿关作百紧岁要为犹，为可拔无成也年高。人则设不可问胸无出大志现。 ，主要考查晶胞的微粒组成、晶胞的
桐山万里丹山路，雄风清于老风声
人雄若鹰密有 必志须度，比万鸟、事飞可得微为高。，粒因为间它的的猎物距就是离鸟。、空间占有率、原子分数坐标等内容，如 2020
[解析] (1)根据图 1 中原子 1 的坐标为12，12，12，可看出原子 2 的 z 轴为 0，x、y 轴均为12，则原子 2 的坐标为12，12，0；原子 3 的 x、y 轴均为 0，z 轴为12，则原子 3 的坐标为0，0，12。(2)D 与 周围 4 个原子形成正四面体结构，D 与顶点 A 的连线处于晶胞体对 角线上，过面心 B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞 2 等分，同理过 D 原子的且平行侧面的平面将半个晶胞再 2 等分， 可知 D 处于到各个面的14处，则 D 原子的坐标参数为14，14，14。

天然药物化学(第二版_吴剑峰)课件第十二章-挥发油

天然药物化学(第二版_吴剑峰)课件第十二章-挥发油

萜类化合物
• 主要是单萜、倍半萜及 其含氧衍生物，包括醇、 酚、醚、醛、酮、酯等， 是挥发油的主要组成部 分，其中含氧衍生物是 挥发油生物活性和香气 的主要成分 。 • 如薄荷醇、柠檬醛、樟 脑等。
结构组成
芳香族化合物（1）
结构组成
• 大多数为苯丙素的衍生物，多具有6C— 3C的基本碳架。在挥发油中所占的比例较 大，仅次于萜类化合物 。
测定理化常数
鉴定
• 物理常数: 先测折光率，合格后，再测比 旋光度、相对密度等。 • 化学常数: (1)酸值－指示挥发油中游离羧酸和酚类的 含量。 (2)酯值－指示挥发油中酯类物质的含量。 (3)皂化值－指示挥发油中游离羧酸、酚类 和酯类物质的含量。
官能团的鉴定
鉴定
• 酚 类 三氯化铁试剂 • 羰基化合物 银镜反应 羟胺试剂 2,4-二硝基苯肼 氨基脲试剂 • 不饱和化合物和薁类 氯仿溶液中，滴加溴的氯仿溶液,→红色褪去 （不饱和化合物）→继续滴加试剂，若出现蓝色、 紫色、或绿色：含薁类
HC CH CHO
H2C CH CH2
OCH 3
桂皮醛 cinnamaldehyde
丁香酚eugenol
OH
芳香族化合物（2）
OCH 3
OCH 3
结构组成
H3CO
H3CO
CH3 H OCH 3 H
H OCH 3
H CH 3
α-细辛醚(α-asarone)
β-细辛醚(β
–asarone)
脂肪族化合物
薄层色谱鉴定
鉴定
• 吸附剂：硅胶G或Ⅱ～Ⅲ级中性氧化铝 • 展开剂: (1)石油醚或正己烷：含氧者留在原点。 (2)石油醚-醋酸乙酯（85﹕15）：不含氧 者展至溶剂前沿。 显色剂：（1）通用显色剂 （2）官能团专属性显色剂

八年级生物上册 第十二章 第一节 生命的起源 结晶牛胰岛素的发现八素材 (新版)北京版

八年级生物上册 第十二章 第一节 生命的起源 结晶牛胰岛素的发现八素材 (新版)北京版

结晶牛胰岛素的发现1948年，英国生物化学家桑格就选择了一种分子量小，但具有蛋白质全部结构特征的牛胰岛素作为实验的典结晶牛胰岛素型材料进行研究。

于1952年搞清了牛胰岛素的Ｇ链和Ｐ链上所有氨基酸的排列次序以及这两个链的结合方式。

次年，他宣布破译出由17种51个氨基酸组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构。

这是人类第一次搞清一种重要蛋白质分子的全部结构。

桑格也因此荣获1958年诺贝尔化学奖。

人工合成从1958年开始，中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所和北京大学生物系三个单位联合，以钮经义为首，由龚岳亭、邹承鲁、杜雨花、季爱雪、邢其毅、汪猷、徐杰诚等人共同组成一个协作组，在前人对胰岛素结构和肽链合成方法研究的基础上，开始探索用化学方法合成胰岛素。

经过周密研究，他们确立了合成牛胰岛素的程序。

合成工作是分三步完成的：第一步，先把天然胰岛素拆成两条链，再把它们重新合成为胰岛素，并于1959年突破了这一难题，重新合成的胰岛素是同原来活力相同、形状一样的结晶。

第二步，在合成了胰岛素的两条链后，用人工合成的Ｂ链同天然的Ａ链相连接。

这种牛胰岛素的半合成在1964年获得成功。

第三步，把经过考验的半合成的Ａ链与Ｂ链相结合。

在1965年9月17日完成了结晶牛胰岛素的全合成。

经过严格鉴定，它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。

这是世界上第一个人工合成的蛋白质。

这项成果获1982年中国自然科学一等奖。

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北京师范大学无机化学第五版第十二章教材答案

北京师范大学无机化学第五版第十二章教材答案

北京师范大学无机化学第五版第十二章教材答案1、倍半萜和二萜在化学结构上的明显区别是（）[单选题] *A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同2、以下黄酮类化合物中，以离子状态存在的是（）[单选题] *A黄酮B花色素(正确答案)C二氢黄酮D查耳酮3、所有游离香豆素均可溶于热的氢氧化钠水溶液，是由于其结构中存在（）[单选题]* A酮基B亚甲二氧基C内酯环(正确答案)D酚羟基对4、在高效液相色谱法中，常用的柱内填料是（）[单选题] * A氧化铝B活性炭C十八烷基硅烷键和硅胶(正确答案)D羧甲基纤维素5、下列生物碱碱性最强的是（）[单选题] *APkA=22BPkA=5(正确答案)CPkA=13DPkA=586、使游离香豆素呈现红色的是（）[单选题] *A异羟肟酸铁反应(正确答案)BA-萘酚-浓硫酸反应C浓硫酸-没食子酸D浓硫酸-变色酸7、提取遇热不稳定的成分宜用（）[单选题] *A回流法B煎煮法C渗漉法(正确答案)D蒸馏法8、萜类化合物在化学结构上的明显区别是（）[单选题] *A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同9、巴豆的致泻成分是（）[单选题] *A丁二酸B巴豆油酸(正确答案)C绿原酸D抗内毒素10、单萜和倍半萜在化学结构上的明显区别是（）[单选题] * A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同11、以杜鹃素为指标成分进行定性鉴别的中药是（）[单选题] * A满山红(正确答案)B黄芩C槐花D陈皮12、下列含香豆素类成分的中药是（多选）（）*A秦皮(正确答案)B甘草C补骨脂(正确答案)D五味子13、中药补骨脂中的补骨脂内脂具有（）[单选题] *A抗菌作用B光敏作用(正确答案)C解痉利胆作用D抗维生素样作用14、碱性最强的生物碱是（）[单选题] *A季铵碱类(正确答案)B哌啶类C吡啶类D吡咯类15、阿托品是莨菪碱的（）[单选题] *A左旋体B右旋体C同分异构体D外消旋体(正确答案)16、处方中厚朴主要化学成分厚朴酚，其结构类型是（）[单选题] * A黄酮B香豆素C木脂素(正确答案)D三萜皂苷17、苯丙素类化合物的生物合成途径是（）[单选题] *A醋酸-丙二酸途径B丙二酸途径C莽草酸途径(正确答案)D氨基酸途径18、淀粉含量多的药材提取时不宜用（）[单选题] *A浸渍法B渗漉法C煎煮法(正确答案)D回流提取法19、在结晶溶剂的选择过程中首先要遵循的是（）[单选题] * A成分的纯度(正确答案)B相似相容原理C冷却热饱和原理D以上都不对20、具有挥发性的生物碱是（）[单选题] *A吗啡碱B麻黄碱(正确答案)C苦参碱D小檗碱21、四氢硼钠反应变红的是（）[单选题] *A山柰酚B橙皮素(正确答案)C大豆素D红花苷22、临床上应用的黄连素主要含有（）[单选题] *A奎宁B小檗碱(正确答案)C粉防己碱D苦参碱23、沉淀法的分类不包括以下哪一种方法（）[单选题] *A水提醇沉法B碱提酸沉法C铅盐沉淀法D结晶法(正确答案)24、萃取法是利用混合物中各成分在两相溶剂中的分配.系数不同而到达分离的方法，所谓两相溶剂是指（）[单选题] *A两种相互接触而又不相溶的溶剂(正确答案)B两种不相互接触而又互相溶的溶剂C两种不相互接触而又不相容的溶剂D两种互相接触而又互相溶的溶剂25、临床用于上呼吸道抗菌消炎的是（）[单选题] * A穿心莲内酯(正确答案)B青蒿素C莪术醇D薄荷脑26、挥发油可析出结晶的温度是（）[单选题] *A0～-20℃(正确答案)B0～10℃C0～20℃D0～15℃27、下列溶剂中亲脂性最强的是（）[单选题] *A甲醇B苯(正确答案)C三氯甲烷D丙酮28、可与异羟肟酸铁反应生成紫红色的是（）[单选题] * A羟基蒽醌类B查耳酮类C香豆素类(正确答案)D二氢黄酮类29、属于二萜的化合物是（）[单选题] *A龙脑B月桂烯C薄荷醇D穿心莲内酯(正确答案)30、下列化合物可用水蒸汽蒸馏法提取的是（）[单选题] * A七叶内酯(正确答案)B七叶苷C厚朴酚D五味子素。

药剂学-第十二章-固体制剂-2(第8版)


3.糊精
淀粉水解的中间产物，在热水中易溶，不溶于乙醇。 粘结性较强，易造成片剂的麻点和水印。 糊精用量要少，并与糖粉合用为宜。 影响崩解度和主药含测。
4.乳糖
由等分子葡萄糖及半乳糖组成。白色结晶粉末，略带甜味，易溶于水，微溶于乙醇。 化学性质稳定，无吸湿性，适用于具有引湿性的药物； 可压性好； 乳糖是一种优良稀释剂，制成的片剂光洁明亮美观，对主药含量测定无影响； 非结晶性乳糖可供粉末直接压片。
3.聚维酮
( PVP）
⑴本品为黄色高分子聚集合物， 化学性质稳定， 既溶于水，又溶于乙醇。可用于水溶性或水 不溶性物料以及对水敏感性药物的制粒，还可用做直接压片的干粘合剂。
⑵常用于泡腾片及咀嚼片的制粒中。最大缺点是吸湿性强。
4.明胶（gelatin）
⑴溶于水形成胶桨，其粘度较大，制粒时明胶溶液应保持较高温度，以防止胶凝，缺点是制粒物随 防置时间变硬。
1.口服用片剂
分散片：遇水可迅速崩解并均匀分散的片剂。加水中分散后饮用，也可咀嚼或含服。 如罗红霉 素分散片、阿司匹林分散片。
缓释片或控释片：能够延长药物作用时间或控制药物释放速度的片剂。有血药浓度平稳、服药 次数少、治疗作用时间长优点。
1.口服用片剂
多层片：指由两层或多层构成的片剂，一般由两次或多次加压而制成，每层含有不同的药 物或辅料，这样可以避免复方制剂中不同药物之间的配伍变化，或者达到缓释、控释的效 果。 如：胃仙-U片

（4）羧甲基纤维素钠（CMC-Na）
粘合剂
本品为纤维素的半合成品，为白色粉末， 易溶于水，不溶于乙醇，粘性很强，是一种新型粘 合剂，常用浓度为 l% ~2%。
与主药混合均匀后，便可干法直接压片，如维生素C片， 即是用此种办法制成。

初中化学结晶的方法教案

初中化学结晶的方法教案
实验名称：结晶的方法
年级：初中
学科：化学
时间：1课时
目标：通过本次实验，学生能够掌握结晶的方法，了解结晶的原理及在化学实验中的应用。

实验材料：硫酸钠、硝酸钠、试管、酒精灯、玻璃杯、搅拌棒、移液管
实验步骤：
1. 取一根试管，加入适量的硫酸钠溶液；
2. 加入适量的硝酸钠溶液，并用搅拌棒搅拌均匀；
3. 将试管放置在水浴中加热，直到试管中液体完全蒸发；
4. 观察试管中是否有晶体结晶生成。

实验过程中需要注意事项：
1. 实验中要小心操作，注意不要让试管破裂或溶液溅到身上；
2. 在加热试管时，要保持试管稳定，注意不要让试管倾斜；
3. 在观察结晶生成时，可以用放大镜进行观察，看清晰结晶的形态。

实验结果及结论：
通过本次实验，我们可以观察到在加热后，试管中会生成晶体结晶。

结晶是一种纯净的物
质形态，在化学实验中通常用来纯化物质或进行物质的分离和提纯。

结晶的方法也可以应
用在实际生活中，如糖的结晶、盐的结晶等。

延伸实验：
1. 用不同的试剂进行结晶实验，了解不同物质的结晶特点；
2. 用显微镜观察不同物质的结晶形态，对比它们的差异。

通过本次实验，学生将会对结晶的方法有更深入的理解，能够更好地应用在化学实验中，
并且能够培养学生的实验操作能力和观察力。

基础护理学第十二章 给药

第十二章给药1、给药的原则；（1）根据医嘱给药：给药是一种非独立的护理操作，因此，护士必须严格按医嘱执行，不得擅自更改，对有疑问的医嘱，应了解清楚后方可给药。

（2）严格执行查对制度：三查：操作前、操作中、操作后查。

七对：对床号、姓名、药名、浓度、剂量、方法、时间。

（3）安全正确用药：准确掌握给药剂量、浓度、方法和时间。

备好的药品应及时分发或使用，避免放置过久药效降低或污染（4）注意用药后反应：某些药物易引起过敏或毒副反应较大的应加强观察，做好记录。

发现给药错误，及时报告、处理。

（5）做好心理：技术熟练、动作轻柔、态度和蔼，增强病人的治疗信心。

心理上予解释、鼓励、劝慰，消除怀疑、恐惧及抗药心理以取得主动治疗的效果。

2、注射给药的原则（1）严格遵守无菌操作原则A洗手，戴口罩，衣帽整洁B注射器的活塞、针头与针梗必须保持无菌C按要求消毒注射部位皮肤：常用消毒方法、安尔碘消毒D临时抽取，随即注射（2）严格执行查对制度：严格执行“三查七对”、检查药物质量、查实确无配伍禁忌（3）严格执行消毒隔离制度：一人一套物品，注射器空筒与活塞分离（4）选择合适的注射器和针头：根据药物剂量、粘稠度和刺激性的强弱选择注射器和针头（5）选择合适的注射部位：避开血管神经处；不可在局部皮肤肌肉有炎症、损伤、硬结或瘢痕处进针；长期进行注射的病人应经常更换注射部位；静脉注射时选择血管应由远心端到近心端（6）现配现用注射药液：规定注射时间临时抽取，即时注射（7）注射前排尽空气：注射前应排除注射器内空气，以免空气进入血管引起空气栓塞、排气时要注意避免浪费药液（8）注射药液前检查回血：静脉、动脉注射必须见回血后方可注入药液；皮下、肌内注射如有回血，则应拔出针头重新进针（9）掌握合适的进针角度和深度：各种注射法进针深度不同；进针时不可把针梗全部刺入皮肤（10）应用减轻患者疼痛的注射技术：A做好解释与安慰，使患者心身放松，适当的体位与姿势B二快一慢：进针、拔针快，推药速度慢C应先注射刺激性较弱的药物，然后注射刺激性较强的药物。

传质分离方法

⑵能耗、物性、产品粒度、 粒度分布要求、处理量大小
2 吸附分离 2.1 概述 ①吸附与脱附 目的：分离流体混合物
物理吸附：范德华力，吸附热小 化学吸附：化学键合，吸附热大 基本原理：选择性吸附 吸附剂再生：脱附
分类(按脱附方法)： ⑴变温吸附，蒸汽加热脱附 ⑵变压吸附，降压脱附 ⑶变浓度吸附，用惰性溶剂冲洗 ⑷置换吸附，用其它吸附质置换 ②常用吸附剂 ⑴活性炭 如：果核炭化, 活性炭纤维, 炭分子筛
疏水性、亲有机物 如：脱水中的有机物 分子筛--晶格结构一定、有许多孔径大小均一
微孔，起筛选分子作用 选择性强
⑵硅胶 无定形水合二氧化硅，亲水性 如：气体脱水
⑶活性氧化铝 极性吸附剂，用于液体脱水等
⑷各种活性土(漂白土、铁矾土、酸性白土) 价廉易得，一次性使用 如：润滑油脱色、脱硫
⑸合成沸石和天然沸石分子筛 硅铝酸金属盐, 化学稳定性高，微孔尺寸大小
p
kL p
得 x kL p
xm 1 kL p
单分子层吸附朗格缪尔方程
2.3 传质及吸附速率 ①吸附传质机理 吸附传质步骤:外扩散、内扩散、吸附 内扩散类型： ⑴分子扩散：孔径远大于平均自由程
⑵努森(Knudsen)扩散：
孔径小于平均自由程, 判据Kn=λ/d
A、B混合气体分子动能相等 分子量小速度大
2.2 吸附相平衡 ①吸附等温线
三种类型： 类型Ⅰ有利的吸附等温线 类型Ⅱ线性吸附等温线 类型Ⅲ 不利的吸附等温线
②吸附平衡关系式
⑴低浓度吸附(线性关系)
x=HC
或 x=H’p
⑵单分子层吸附--朗格缪尔方程
吸附表面遮盖率 θ(=x/xm)
吸附速率 kap(1-θ)
解吸速率 kdθ
1
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这样，介稳区的宽度数据对工业结晶操作的设计尤为 重要。介稳区的宽度常用图所示的最大过饱和浓度 △cmax或最大过饱和温度(过冷温度) △Tmax表示，两者 的关系为： △Cmax=dcs/dT△Tmax



介稳区宽度的测定常常是结晶操作设计的第一步。 其方法通常是在一定搅拌速度下缓慢冷却或蒸发不 饱和溶液，在过饱和区域内检测晶核出现的过饱和 温度或浓度。 不稳区晶体生长速度快，晶体尚未长大，溶质浓度 便降至饱和溶解度，此时已形成大量的细小结晶， 晶体质量差； 因此，工业生产中通常采用加入晶种，并将溶质浓 度控制在养晶区，以利于大而整齐的晶体形成。
由rc=2σVm/Rtlnα可看出，rc随α的增大而降低。
临界晶体半径rc表示：
在某一饱和度下，r<rc的晶体溶解度大于cs，自动 溶解；r>rc的晶体溶解度小于cs，自动生长。
纯净的过饱和溶液可维持在一定的过饱和度范围 内（过饱和度不够大时）无结晶析出。 这种在一定过饱和度范围内维持无结晶析出的状 态称为介稳状态或亚稳状态。 但是，如果向其中加入颗粒半径大于rc的晶体， 晶体就会自动生长，直至到其半径与溶质浓度之 间符合式(1)为止。


溶解度是温度的函数。
一般在说某物质在特定溶剂中的溶解度时，并不是给出 一个数值，而是给出一系列数值，这系列数值用一条曲 线来表示，即温度-溶解度曲线，又叫饱和曲线。 大多数物质的溶解度随温度的升高显著增大，也有一些 物质的溶解度对温度的变化不敏感，少数物质(如螺旋霉 素)的溶解度随温度升高而显著下降。 以上溶解度情况是指大颗粒晶体即普通晶体溶质的饱和 浓度。
图2 过饱和与超溶解度曲线 A一稳定区；B一第一介稳区；C一第二介稳区；D—不稳区 l一溶解度曲线；2一第一超溶解度曲线；3一第二超溶解度曲线
第二超溶解度曲线与溶解度曲线之间的区域称为介稳区或 亚稳区，第二超溶解度曲线以上的区域能够自发成核，称 为不稳区(1iable zone)。 在介稳区又存在一定的过饱和浓度，在该浓度以下极难自 发形成结晶，这一浓度与温度之间的关系表示在图2上即 为第一超溶解度曲线。 因此介稳区又分两部分：即第一超溶解度曲线与溶解度曲 线之间的第一介稳区；第二超溶解度曲线与第一超溶解度 曲线之间的第二介稳区。 必须指出，第一和第二超溶解度曲线并非严格的热力学平 衡曲线。除热力学因素[式(1)]外，还受实验条件的影响， 如搅拌强度、冷却或蒸发速度以及溶液纯度等。
（3）生物大分子的晶体常含有结晶水。

如许多蛋白质和酶的结晶水含量常达10%～50%。 麻仁蛋白、溶菌酶的晶体水分分别占晶体重量 39.2%和48%，而原肌球蛋白的长角片晶中水占总 重90%，可见水在蛋白质晶体中占的比重相当大。
（4）生物大分子有共晶现象存在。

如猪糜胰蛋白酶的共结晶体。它是我国生物化 学家戚正武首先报道的。猪糜蛋白酶与猪胰蛋 白酶的混格晶体分子比为3：2。多次重结晶不 能将二者分开。
Kelvin ） 公 式
微小晶体的半径越小，溶解度越大。
这一热力学现象已被许多实验结果所证实。 例如，粒径为0.3μm的Ag2CrO4，晶体比普遍晶体的溶 解度高10%。粒径为0.1μm的BaSO4，晶体比普遍晶体 的溶解度高80%。

溶质只有在过饱和溶液中才能析出；但 并非在任何过饱和溶液都会结晶。 那么，过饱和溶液达到什么程度才会出 现结晶呢？
4.2 晶核的形成
从式rc=2σVm/RTlnα可知，在一定的过饱和度下存在 临界晶体半径rc，半径大于rc的晶体生长，而半径小 于rc的晶体溶解消失。 晶核：理论上通常将半径为rc的结晶微粒定义为晶核 胚种：半径小于rc的结晶微粒称为胚种。 根据晶核的产生机理不同分为初级成核和二次成核； 其中初级成核又分为均相成核和非均相成核。


结晶是一种历史悠久的分离技术，5000年前中国人 已开始利用结晶原理制造食盐。广泛用于化学工业， 在氨基酸、有机酸、抗生素生产过程中已成为重要 的分离纯化手段。 大多数固体产品都是以结晶的形式出售的，因此， 在产品的制造过程中一般都要利用结晶技术。
结晶在生化制药中的重要意义
对生化制药来说 1、结晶是一种纯化手段； 2、是一种固化手段 (从溶液中取得固体溶质）； 3、分子呈规则性排列的晶体是生物活性物质高级 结构以及结构与功能关系的研究材料。
三、结晶基本原理 (结晶过程)
3.1 溶解度、饱和溶液、过饱和溶液 向恒温溶剂(如水)中加入溶解性固体溶质，溶质在溶剂中 发生溶解现象，溶剂中溶质的浓度不断上升。如果固体 溶质的加入量与溶剂相比足够多，一定时间后，溶剂中 溶质的浓度不再升高，溶质在固液之间达到平衡状态。 此时溶液中的溶质浓度称为该溶质的溶解度(solubility)或 饱和浓度。该溶液称为该溶质的饱和溶液。 饱和溶液：当溶液中溶质浓度等于该溶质在同等条件下 的饱和溶解度时，该溶液称为饱和溶液。 过饱和溶液：溶质浓度超过饱和溶解度时，该溶液称之 为过饱和溶液。


从热力学理论可知，与微小液滴的饱和蒸汽压 高于正常液体的饱和蒸汽压等现象的原理一样。 微小晶体的溶解度高于普遍大颗粒晶体的溶解 度。
这一现象可用下述热力学公式表达：
凯 尔 文 （
lncs/c=2σVm/RTrc—式1
Cs---半径为rc小晶体的溶解度； C---普通晶体的溶解度 σ---晶体与溶液间的表面张力；结晶界面张力 rc---小晶体的半径； R---气体常数； T---绝对温度 Vm—晶体的摩尔体积
1.5 生物大分子结晶特点

结晶理论是通过无机盐的结晶现象研究发展起 来的，其基本原理也适用于生物产物的结晶， 但生物大分子的结晶和简单无机盐的结晶并非 完全相同，生物大分子的结晶要比小分子结晶 困难。
（1）生物大分子的运动和规则排列要比小分子物质困难得多， 需要的时间和能量也较多。 多糖、蛋白质、酶和核酸等由于分子量大，结构复杂，不 易定向聚集。生物大分子都是由相同或相似的小分子“单 体”缩合而成。如蛋白质和酶由20种氨基酸通过肽键组成， 多糖类由一种或数种单糖通过糖苷键组成，两大类核酸由4 种核苷酸通过磷酸二酯键连接而成。 要求：一方面溶液条件的变化不宜太快、太剧烈，另一方 面在分子有序排列十分困难时还要提供结晶的“模板”即 晶种。
四、结晶的步骤

过饱和溶液的形成 晶核的形成 晶体生长 其中，溶液达到过饱和状态是结晶的前 提；过饱和度是结晶的推动力。
4.1 过饱和溶液的形成 结晶既然是过饱和的溶质分子规则排列的过程， 所以必须为待结晶的溶液创造一个从不饱和到 过饱和的变化条件。

热饱和溶液冷却（等溶剂结晶）
适用于溶解度随温度升高而增加的体系；同时， 溶解度随温度变化的幅度要适中； 自然冷却、间壁冷却（冷却剂与溶液隔开）、 直接接触冷却（在溶液中通入冷却剂）
1.2 结晶与沉淀的比较
固体有结晶和无定形两种状态。 相同点： 都是新相生成的过程，是利用溶质之间溶解度的差别 进行分离纯化的一种扩散分离操作。 区别： ①结晶是内部结构的质点元做三维有序规则排列、形 状一定的固体粒子。而沉淀则是无规则排列的、无定 型粒子。 ②结晶的纯度远高于沉淀，结晶的形成需在严密控制 的操作条件下进行。
溶液过饱和的程度用过饱和度α表示 设过饱和度 α=cs/c 根据式(1) lncs/c=2σVm/RTrc 可以推导出rc=2σVm/Rtlnα 式3 式3表示与某一过饱和溶液呈相平衡的微小晶体半径，为此 过饱和度下的临界晶体半径。α越大，对应的rc越小 。 式2 α又称过饱和系数。
由式3知，即使因溶质分子的碰撞有微小晶体析出， 如果晶体半径r< rc ，根据式(1)可知，此微小晶体 的溶解度c>cs，即该微小晶体会自动溶解。 换句话说，虽然此时溶质的浓度对普通晶体是过饱 和的(c>cs)，但对于半径为r (<rc)的微小晶体仍是不 饱和的。 宏观上表现为晶体并未形成。
在图2所示的各个区域内的结晶现象可归纳如下： A ：稳定区，即不饱和区。在该区域任意一点溶液均是稳 定的；在此区域内即使有晶体存在也会自动溶解； 在曲线1和曲线3之间的区域为亚稳定区，此刻如不采取一 定的手段（如加入晶核），溶液可长时间保持稳定；加入 晶核后，溶质在晶核周围聚集、排列，溶质浓度降低，并 降至曲线1； 介于饱和溶解度曲线和过饱和溶解度曲线之间的区域，可 以进一步划分刺激结晶区和养晶区。 B ：第一介稳区，即第一过饱和区。在此区域内不会自发 成核，但当加入结晶颗粒时，结晶会生长，但不会产生新 晶核。这种加入的结晶颗粒称为晶种(seed crystals)。
AFM下的抗生素晶体
AFM下的抗生素晶体层
谷氨酸结晶
1.3 结晶过程的实质


结晶是溶质自动从过饱和溶液中析出，形成新相 的过程。 结晶过程是一个表面化学反应过程。 这一过程不仅包括溶质分子凝聚成固体，还包括 这些分子有规律地排列在一定晶格中，过程与表 面分子化学键力变化有关。
1.4 结晶历史和应用

部分溶剂蒸发法（等温结晶法） 适用于溶解度随温度降低变化不大的体系，或 随温度升高溶解度降低的体系； 加压、减压或常压蒸馏

真空蒸发冷却法 使溶剂在真空下迅速蒸发，并结合绝热冷却， 是结合冷却和部分溶剂蒸发两种方法的一种结 晶方法。
设备简单、操作稳定

化学反应结晶 加入反应剂产生新物质，当该新物质的溶解 度超过饱和溶解度时，即有晶体析出； 其方法的实质是利用化学反应，对待结晶的 物质进行修饰，一方面可以调节其溶解特性， 同时也可以进行适当的保护
（2）生物大分子具有形成晶体的能力，但这种能力与大分 子结构和外形有很大关系。 一般来说，支链较少、对称的分子比支链多、不对称的分 子容易结晶； 分子量小，易结晶。分子量越大越难结晶， 例如大多数球蛋白和酶蛋白比较容易结晶，一些大小均匀 的病毒特别是植物球状病毒，也比较容易得到结晶，高度 不对称的核酸大分子，与蛋白质相比则较难结晶(在一定 条件下，小心操作，也可获得一定结晶度的固体)。 还有一些结构复杂，不对称的核酸、蛋白质和多糖类，迄 今仍未能获得晶体。