Для виділення речовин з концентрованих розчинів использу-ють методи кристалізації та сушіння.
Кристалізація - це процес виділення твердої фази в вигляді кри-Сталл з насичених розчинів, розплавів або парів.
Створення необхідного для кристалізації пересичення розчину забезпечують охолодженням гарячих насичених розчинів (ізогідріче - ська кристалізація) і видаленням частинок розчинника шляхом випарівая-ня (ізотермічна кристалізація) або комбінацією цих методів (ва-Куум-кристалізація, фракціонована кристалізація, кристалізація з випаровуванням розчинника в струмі повітря або іншого газу - носія) Речовини, розчинність яких істотно зростає з підвищеними-ням температури (позитивна розчинність), кристалізують ін і охолодженні їх насичених розчинів - це політермічні або ізогід - річеская кристалізація, що йде при незмінному вмісті води в системі. Якщо зі зростанням температури розчинність речовини зменшує-ся, то кристалізацію проводять при нагріванні розчину. Речовини, мало що змінюють розчинність при зміні температури, кристалізують шляхом випаровування води при постійній температурі - ізотермічна кристалізація.
Позитивною розчинність мають розчини MgCl2, MgSO4, NaCl; негативною розчини - CaSO4, СаSiO3, і ін.
Кристалізацію солі висолюванням проводять введенням в концен-лися розчин речовин, що зменшують її розчинність. Це віщо-ства, що містять однаковий іон з даної сіллю або зв'язують воду.
Поширеним видом кристалізації є хімічне оса-дження речовини з розчинів з застосуванням реагентів. Наприклад, домішки іонів металів осаджують у вигляді гідроксидів, додаючи в розчин лугу.
Виділення кристалів відбувається тільки з пересичених розчинів-рів. Пересичені розчини характеризують різницею між концентрації-ціями пересичені Сп і насиченого З * розчинів, відносним пересиченням (Сп - С *) / С * або коефіцієнтом перенасичення Сп / С *.
Утворення кристалів складається з двох послідовних стадій:
1) виникнення в пересичені розчині центрів кристалізації - зародків кристалів;
2) зростання кристалів на базі цих двох зародків.
Для зародка сферичної форми робота освіти дорівнює: А = 4/3 я-Ло, (4.108)
Де r - розмір зародка; про - коефіцієнт поверхневого натягу.
Розмір зародка, що знаходиться в рівновазі з пересиченим рас-твором, обернено пропорційний логарифму ступеня пересичення: r = 2 Ом / [рДТ1і (Сп / С *)], (4.109)
Де М - молярна маса твердої фази; р - щільність речовини; R - універсальна газова постійна; Т - абсолютна температура.
Ймовірність утворення зародків зросте з підвищенням тим-ператури. Цьому процесу сприяє механічна вібрація, переме-Шивані, вплив акустичного і магнітних полів.
Зростання кристалів відбувається в результаті дифузії речовини з ос-новних маси розчину до поверхні розчиненого кристала з після-дме в кристалічну решітку.
Швидкість дифузії частинок до поверхні кристала визначається за рівнянням
А швидкість росту кристала
Загальне рівняння швидкості кристалізації має вигляд
DM / dT = 1 / (1 / р + 1 / РКР) ^ (Сп - С *) = КкрДСп - С *), (4.112) де Мт - кількість диффундирующего речовини; т - час; в і ВКР - ко-коефіцієнт массоотдачи і процесу кристалізації; F - площа поверх-ності кристала; СКР - концентрація речовини біля поверхні кристала; ККР - коефіцієнт швидкості кристалізації.
Деякі домішки в розчині збільшують швидкість кристалізується-ції, інші зменшують.
Для оцінки поведінки розчинів при їх кристалізації і раціо-нального вибору способу проведення цього процесу використовують диаграм-ми стану розчинів, що виражають залежність розчинності солей від температури. Швидкість процесу кристалізації залежить від ступеня пересичення розчину, температури, інтенсивності перемішування, со-тримання домішок і ін. Вона змінюється в часі, проходячи через мак-симум.