應(yīng)用化學(xué)專業(yè)英語(yǔ)翻譯(第二版)

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Unit10NomenclatureofHydrocarbons碳?xì)浠衔锏拿? Alkanes烷烴 理想的，每一種化合物都應(yīng)該由一個(gè)明確描述它的結(jié)構(gòu)的名稱，并且通過(guò)這一名稱能夠畫(huà)出它的結(jié)構(gòu)式。為了這一目的，全世界的化學(xué)家接受了世界純粹與應(yīng)用化學(xué)會(huì)（IUPAC）建立的一系列規(guī)則。這個(gè)系統(tǒng)就是IUPAC系統(tǒng)，或稱為日內(nèi)瓦系統(tǒng)，因?yàn)镮UPAC的第一次會(huì)議是在瑞士日內(nèi)瓦召開(kāi)的。不含支鏈的烷烴的IUPAC命名包括兩部分（1）表明鏈中碳原子數(shù)目的前綴；（2）后綴－ane，表明化合物是烷烴。用于表示1至20個(gè)碳原子的前綴見(jiàn)表10.1 表10.1中前4個(gè)前綴是由IUPAC選擇的，因?yàn)樗鼈冊(cè)缫言谟袡C(jī)化學(xué)中確定了。實(shí)際上，它們甚至早在它們成為規(guī)則之下的結(jié)構(gòu)理論的暗示之前，它們的地位就確定了。例如，在丁酸中出現(xiàn)的前綴but－，一種表示在白脫脂中存在的四個(gè)碳原子的化合物（拉丁語(yǔ)butyrum白脫（黃油））。表示5個(gè)或更多碳原子的詞根來(lái)源于希臘或拉丁詞根。 含取代基的烷烴的IUPAC名稱由母體名稱和取代基名稱組成，母體名稱代表化合物的最長(zhǎng)碳鏈，取代基名稱代表連接在主鏈上的基團(tuán)。 來(lái)源于烷烴的取代基稱為烷基。字母R－被廣泛用來(lái)表示烷烴的存在.烷烴的命名是去掉原烷基名稱中的－ane加上后綴－yl。例如，烷基CH3CH2－稱為乙基。 CH3－CH3乙烷（原碳?xì)浠衔铮? CH3CH2－ 乙基（一個(gè)烷基） 下面是IUPAC的烷烴命名規(guī)則： 1. 飽和碳?xì)浠衔锓Q為烷烴。 2. 對(duì)有支鏈的碳?xì)浠衔铮铋L(zhǎng)的碳鏈作為主鏈，IUPAC命名按此主鏈命名。 3. 連接在主鏈上的基團(tuán)稱為取代基。每一取代基有一名稱和一數(shù)字.這一數(shù)字表示取代基連接在主鏈上的碳原子的位置。 4. 如果有多于一個(gè)的相同取代基，要給出表示支鏈位置的每個(gè)數(shù)字。 而且，表示支鏈數(shù)目的數(shù)字由前綴di－，tri－，tetra－，penta－等表示。 5. 如果有一個(gè)取代基，主鏈碳原子編號(hào)從靠近支鏈的一端開(kāi)始，使支鏈位號(hào)最小。如果有兩個(gè)或多個(gè)取代基，支鏈從能使第一個(gè)取代基位次較小的一側(cè)編號(hào)。 6. 如果有兩個(gè)或多個(gè)取代基，它們按字母順序排列。 當(dāng)排列取代基時(shí)，前綴iso－（異）和neo－（新）也按字母排列，前綴sec－（仲）和tert－（特）在字母排列中忽略 此外，按字母排列取代基時(shí)，表示倍數(shù)的前綴2，3，4等也被忽略。 Alkenes烯烴 烷烴的碳原子間只有單鍵。烯烴在兩個(gè)碳原子間有雙鍵（兩個(gè)鍵）?？紤]到兩個(gè)碳原子間以雙鍵相連。因?yàn)殡p鍵用去了兩個(gè)碳原子的共4個(gè)電子。所以只剩下4個(gè)電子以供成鍵。想到一對(duì)單鍵需要一對(duì)共用電子，雙鍵占有兩對(duì)共用電子?；衔锍蔀镃H2＝CH2。分子式為C2H4。它叫做乙烯。當(dāng)3個(gè)碳原子組成一個(gè)在兩個(gè)碳之間含有雙鍵的鏈C＝C－C，需要有多少氫與之相連以滿足成鍵的需要？答案是6，結(jié)構(gòu)式為CH2＝CH－CH3。分子式為C3H6。這種化合物的名稱是丙烯。 注意這類化合物以－ene結(jié)尾，對(duì)所有的烯都是如此。 注意，除結(jié)尾處用－ene代替－ane之外，這些化合物的命名與那些烷烴的命名類似。比較乙烷（C2H4）和乙烯（C3H6）的結(jié)構(gòu)。CH3－CH3乙烷CH2＝CH2乙烯 三個(gè)碳的烷是丙烷，三個(gè)碳的烯是丙烯。 同樣，4個(gè)碳的烷是丁烷，而相應(yīng)的烯是丁烯。烯的通式是CnH2n。 在乙烯中氫原子數(shù)目是碳原子的2倍。 這樣，辛烯有8個(gè)碳和16個(gè)氫，15個(gè)碳的烯的分子式為C15H30乙烯基是這樣的結(jié)構(gòu)CH2＝CH－。 氯乙烯在制造業(yè)中其類似產(chǎn)品用作地板轉(zhuǎn)、雨衣、纖維和家具膜。 然而，有跡象表明工作時(shí)間暴露于氯乙烯中的幾位工人死于一種罕見(jiàn)的肝癌。 而且，暴露于氯乙烯中還與某些特定的出生缺陷有關(guān)。氯乙烯的結(jié)構(gòu)為CH2＝CHCl。氯乙烯用于制造聚氯乙烯（PVC），一種塑料。注意，1－丁烯表明雙鍵開(kāi)始于第一個(gè)碳原子。相似的。H3C－CH＝C(CH3)2稱為2－甲基2－丁烯。如果烯含有兩個(gè)雙鍵，稱為二烯；三烯含有三個(gè)雙鍵。1，3－丁二烯用于制造汽車輪胎，白三烯與人的過(guò)敏反應(yīng)有關(guān)。 Alkynes炔烴 想象2個(gè)碳由三鍵連接－C≡C－， 需要幾個(gè)氫與兩個(gè)碳相連以滿足成鍵？答案是2，所以這種化合物的分子式為C2H2。這種化合物稱為乙炔。它的結(jié)構(gòu)式為H－C≡C－H（H：C┇┇C：H） 乙炔又稱為acetylene。這個(gè)詞并不準(zhǔn)確。因?yàn)楹缶Y－ene代表雙鍵，而此化合物的碳原子間是以三鍵相連的。 如果三個(gè)碳成鍵而且其中兩個(gè)碳以三鍵相連C≡C－C，只有4個(gè)氫能放在碳的周圍以滿足成鍵?；衔餅镠－C≡C－CH3。 其分子式為C3H4。這種化合物稱為丙炔。這兩種化合物，乙炔和丙炔，都是炔。它們?cè)谄渲袃蓚€(gè)碳之間含有三鍵，它們的名稱以－yne結(jié)尾。 炔的通式為CnH2n－2。己炔，含有6個(gè)碳，式為C6H26－2或C6H10。相應(yīng)的，辛炔的分子式為C8H14。 炔是相對(duì)較少的化合物，而且很少出現(xiàn)在人體中。 與烯相似，炔的命名使炔鍵的位次最小。4－甲基－2－己炔。 NomenclatureofDerivative衍生物的命名 Alcohols醇 在IUPAC系統(tǒng)中，含有一OH的最長(zhǎng)碳鏈作為母鏈。為了表明該化合物為醇，將相應(yīng)的烷烴名稱的后綴一e變?yōu)橐籵l，并加上數(shù)字來(lái)表示羥基的位置。母鏈的編號(hào)應(yīng)使一OH的位次盡可能小。 醇的習(xí)慣命名是命名帶一OH的烷基，并加上詞“醇”。 在IUPAC系統(tǒng)中，帶有兩個(gè)羥基的化合物稱為二醇，帶有三個(gè)羥基的稱為三醇，等等。注意在這些化合物的IUPAC命名中其母體后綴一e被保留下來(lái)了。 相鄰碳原子上帶有兩個(gè)羥基的化合物的習(xí)慣命名為glycols(二醇）。乙二醇和丙二醇分別是由乙烯和丙烯合成的，所以它們的名稱類似。 帶有一OH和C=C基團(tuán)的化合物稱為不飽和醇，因?yàn)橛刑家惶茧p鍵的存在。在IUPAC系統(tǒng)中，它們被命名為醇，而且母鏈的命名要使一OH具有最小編號(hào)。含有雙鍵的碳鏈通過(guò)把中綴由一an變?yōu)橐籩n表示。同時(shí)用編號(hào)表示碳碳雙鍵和羥基的位置。 Ethers醚 在IUPAC系統(tǒng)中，醚的命名是選擇最長(zhǎng)的碳鏈作為母鏈，并把一OR基團(tuán)命名為烷氧基取代基。下面是低分子量醚的IUPAC命名。 醚的俗名是按照字母表順序命名與氧相連的烷基并加上詞“醚”。 化學(xué)家們基本上都使用低分子量醚的俗名。例如，盡管乙氧基乙醚是CH3CH2OCH2CH3的IUPAC命名，但它很少使用；的確，化學(xué)家使用二乙基醚、乙醚，甚至更普通些使用簡(jiǎn)單醚這樣的名稱。 Amines胺 在IUPAC命名系統(tǒng)中，最長(zhǎng)的含有胺基的碳鏈作為母體，一NH2作為取代基，就像一Cl、一NO2等一樣。通過(guò)前綴amino—表示它的存在，并用數(shù)字表示它的位置。如果有多于一個(gè)的烷基與氮相連，含有最長(zhǎng)碳鏈的烷基為母體，其他取代基命名為烷基并加上N—表示它與胺中的氮原子成鍵。 在這些及隨后的例子中，首先給出IUPAC命名。為了避免在普通命名下面再次列出相同的結(jié)構(gòu)式，當(dāng)有俗名時(shí)，我們?cè)贗UPAC命名下面括弧中列出俗名。正如在閱讀中將發(fā)現(xiàn)一樣，普通命名比IUPAC命名的應(yīng)用更為廣泛。 含有兩個(gè)或多個(gè)胺基的化合物命名中帶有2—，3—等前綴以表示多取代以及表示每個(gè)取代基位置的數(shù)字。下面是三種胺。第一種，1,6—二胺基己烷，是合成尼龍一66的兩種起始原料之一。后兩種是動(dòng)物尸體腐爛后的產(chǎn)物，正如它們的俗名表示的一樣。 如果一NH2是兩種或多種取代基之一，用前綴表示，如下述例子： 化合物C6H5NH2命名為苯胺，并成為其同系物的母體名稱。有幾種苯胺的簡(jiǎn)單衍生物專有的以其俗名命名。如甲苯胺（其鄰?fù)之悩?gòu)體已列出） 當(dāng)一個(gè)氮原子上連有4個(gè)有機(jī)基團(tuán)（不論是脂肪基還是芳香基），這些化合物叫做銨鹽，如下面的例子： 對(duì)醛酮的IUPAC命名遵循熟悉的模式，即選擇含官能團(tuán)的最長(zhǎng)碳鏈作為母體化合物。醛的命名是把母體的后綴一e變成一al。因?yàn)槿┗荒艹霈F(xiàn)在碳?xì)滏湹囊欢饲冶仨毎讶┗甲鳛槠鹗继荚?，它的位置是獨(dú)一無(wú)二的，因此不需要用數(shù)字表示它的位置。下面是幾種低分子量醛的IUPAC命名。 對(duì)不飽和醛（也就是說(shuō)，還含有烯），碳碳雙鍵的存在用中綴一en—表示，如下面的例子所示；對(duì)于同時(shí)有中綴和后綴的分子，后綴的位置表示其編號(hào)部分。 在IUPAC中保留的醛的俗名是安息香醛和肉桂醛。Benzaldehyde安息香醛cinnamaldehyde肉桂醛 在IUPAC系統(tǒng)中，酮的命名是選擇包括羰基的最長(zhǎng)碳鏈作為母鏈，通過(guò)把后綴一e換成一one來(lái)表明酮的存在。母鏈編號(hào)從使羰基的位次最小的一端開(kāi)始。IUPAC系統(tǒng)保留了俗名丙酮和苯乙酮。下面是一些例子： 2-propanone acetone 2-butanone 4-methyl-3-hexanone2—丙酮，丙酮、2—丁酮、4—甲基一3—己酮， 2-methylcyclohexanoneacetophenonep-chloroacetophenone2—甲基環(huán)己酮，苯乙酮，p—氯苯乙酮。 對(duì)于那些多于一個(gè)官能團(tuán)的化合物，即有不止一個(gè)官能團(tuán)需用詞綴表示的化合物的命名，IUPAC系統(tǒng)建立了一個(gè)被稱為官能團(tuán)優(yōu)先順序的規(guī)則。官能團(tuán)優(yōu)先順序我們?cè)诒?0.2中給出。你將知道當(dāng)一個(gè)官能團(tuán)有較高優(yōu)先順序的時(shí)候如何表示，而具有較低優(yōu)先順序又如何表示。 有機(jī)酸的IUPAC命名選擇含羧基的最長(zhǎng)碳鏈作為母體化合物。羧基通過(guò)把母體化合物的后綴一e變成一oicacid(酸）來(lái)表示。由于在母體中羧基碳原子的編號(hào)總是碳1，所以沒(méi)有必要給出它的編號(hào)。下面是一些有機(jī)酸的結(jié)構(gòu)式及IUPAC命名，注意IUPAC系統(tǒng)保留了俗名蟻酸和醋酸。 如果羧酸含有一個(gè)不飽和鍵，中綴將由一an—變?yōu)橐籩n—以表示雙鍵的存在。雙鍵的位置由數(shù)字表示，就像普通烯一樣。下面是兩種有機(jī)酸，都含有雙鍵，括號(hào)中是他們的俗名。 在IUPAC系統(tǒng)中，羧基的優(yōu)先順序比大部分有機(jī)基團(tuán)高，包括羥基和醛酮的羰基(表10.2)。在取代羧酸中，一OH的存在用前綴“羥基”表示，醛酮的羰基的存在用前綴一oxo(羰基）表示，如下面的例子所示： 母體化合物含2個(gè)羧基的二羧酸加上后綴“二酸”表示。IUPAC系統(tǒng)保留了一些俗名，如草酸、丙二酸、琥珀酸和酒石酸。草酸的名稱來(lái)源于它的一個(gè)生物來(lái)源，即酢漿草類植物，其中之一叫大黃。草酸用作汽車水箱的清洗劑、以及紡織品修整和清潔。酒石酸是葡萄汁發(fā)酵成葡萄酒的副產(chǎn)物。它以鉀鹽的形式被收集并以酒石的名稱出售。己二酸是合成尼龍一66的單體之一。1985年，美國(guó)化學(xué)公司生產(chǎn)了163億鎊己二酸，全部用于合成尼龍一66。 三羧酸或多羧酸以后綴一三羧酸、一四羧酸等命名。三羧酸的例子是2—羥基一1，2，3—丙三羧酸，它的俗名是檸檬酸，也是IUPAC系統(tǒng)的保留名稱。檸檬酸在代謝過(guò)程，即通常所說(shuō)的三羧酸或克雷布氏循環(huán)中起主要作用。 Unit12WhatisAnalyticalChemistry什么是分析化學(xué) 也許對(duì)分析化學(xué)最實(shí)用的定義是：對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量的表征。描述這個(gè)詞被廣泛的使用。它可能意味著在回答諸如“在洗發(fā)香波中是否如標(biāo)簽所示有維生素E”“這是一個(gè)白色阿司匹林片？”或“這塊金屬是鐵或鎳”等問(wèn)題時(shí)，對(duì)樣本中的化合物或元素進(jìn)行鑒定。這種類型的表征，要告訴我們什么是目前被稱為的定性分析。定性分析是鑒定一個(gè)或多個(gè)化學(xué)物質(zhì)存在于一個(gè)材料中。描述也可能意味著測(cè)定有多少種化合物或元素存在于一個(gè)樣品中，回答“水楊酸在這個(gè)阿司匹林片中含量多少”或“這塊鋼中含有多少鎳”等這些問(wèn)題。一種物質(zhì)在一個(gè)樣品中含量多少的這種測(cè)定被稱為定量分析。定量分析是測(cè)定某種化學(xué)物質(zhì)在某個(gè)樣品中的確切數(shù)量?；瘜W(xué)物質(zhì)可能是某些元素、化合物或離子。該藥物可能有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種。特性描述可能涉及到全分析，如構(gòu)成一塊鋼的元素，或者表面分析，像鑒定絕大多數(shù)暴露在空氣和水中的金屬表面形成的氧化層的成分和厚度。一個(gè)材料的特性描述可能超越化學(xué)分析所包括結(jié)構(gòu)材料的確定，某個(gè)材料的物理性質(zhì)的測(cè)量，以及物理化學(xué)參數(shù)的測(cè)量例如反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。這些測(cè)量的實(shí)例有：聚合物的結(jié)晶度（與非晶態(tài)相比）？物質(zhì)失去結(jié)晶水的溫度？“A牌”抗酸劑中和胃酸所需的時(shí)間？農(nóng)藥在陽(yáng)光下的降解速度？這些不同的應(yīng)用使分析化學(xué)成為廣泛的學(xué)科之一在所有的科學(xué)學(xué)科中。分析化學(xué)對(duì)于我們了解生物化學(xué)是至關(guān)重要的。藥物化學(xué)、地球化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、大氣化學(xué)，材料學(xué)中的反應(yīng)像聚合物、金屬合金和陶瓷技術(shù)以及許多其他科學(xué)領(lǐng)域。 多年來(lái)，分析化學(xué)依賴化學(xué)反應(yīng)，以確定出現(xiàn)在一個(gè)樣本中的組分。這些類型的經(jīng)典方法，經(jīng)常被稱為“濕化學(xué)方法”，通常需要采集一部分樣品，溶解在適當(dāng)?shù)娜軇?，如有必要，進(jìn)行所需的反應(yīng)。這種重要的分析方法基于體積和重量的分析。氯化銀沉淀法測(cè)定銀等都是濕化學(xué)分析示例。要想獲得準(zhǔn)確、精密的結(jié)果，這類分析需要高度技巧以及分析工作者對(duì)技巧細(xì)節(jié)的高度關(guān)注。他們也耗費(fèi)時(shí)間以及今天的高吞吐量制藥開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室的往往不允許使用這種耗時(shí)的用于常規(guī)分析的方法的要求。例子包括評(píng)估有價(jià)值的藝術(shù)品確定一幅畫(huà)是被否來(lái)自一位著名的大師，或者是一個(gè)現(xiàn)在的仿品，同樣在需要保存證據(jù)的法醫(yī)分析那里。對(duì)于這些類型的分析、無(wú)損分析分析方法是必要的,和濕化學(xué)分析將不起作用。濕化學(xué)分析仍然使用在專業(yè)的分析領(lǐng)域，但許多容量法已移交給自動(dòng)化工具，傳統(tǒng)的分析和儀器分析在許多方面是相似的，比如在需要適當(dāng)?shù)牟蓸?、樣品制備、評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度和精密度,以及正確的數(shù)據(jù)保存。 如今大多數(shù)分析是由電腦控制的特制電子儀器進(jìn)行。為了測(cè)定被分析樣本這些工具使用電磁波與物質(zhì)相互作用，或物質(zhì)的物理性質(zhì)。通常,這些儀器自動(dòng)進(jìn)樣,自動(dòng)數(shù)據(jù)處理、甚至是自動(dòng)制備樣品。為了解如何儀器操作和哪些信息儀器可以提供就需要化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)和工程學(xué)知識(shí)。常見(jiàn)的基礎(chǔ)分析儀器和這些儀器分析出的測(cè)量值是接下來(lái)特定儀器技術(shù)章節(jié)的主題。分析化學(xué)家不但必須知道和了解化學(xué)分析和儀器,而且必須作為一個(gè)問(wèn)題解決者為其他科學(xué)領(lǐng)域的同行。這意味著分析化學(xué)家可能需要理解材料科學(xué)、冶金、生物學(xué)、藥理學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、食品科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、和其他領(lǐng)域。分析化學(xué)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展。為了跟上發(fā)展，分析化學(xué)家必須了解基礎(chǔ)的常見(jiàn)的分析技術(shù),它們的性能,它們的缺點(diǎn)。為了跟上發(fā)展，分析化學(xué)家必須了解基礎(chǔ)的常見(jiàn)的分析技術(shù),它們的性能,它們的缺點(diǎn)。僅僅提供數(shù)據(jù)給其它科學(xué)家是不夠的，分析化學(xué)家必須能夠解讀數(shù)據(jù)，并將結(jié)果的意義和數(shù)據(jù)的精度（可性），傳達(dá)給使用這些數(shù)據(jù)的科學(xué)家們。除了了解科學(xué)方面的問(wèn)題，現(xiàn)代分析化學(xué)家往往必須也要考慮例如時(shí)間限制和成本提供分析限制的因素。無(wú)論是否為政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、私營(yíng)公司或大學(xué)工作,分析數(shù)據(jù)必須在法律上站得住腳。它必須是已知的，有案可稽的質(zhì)量。記錄保存，尤其是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)保存，評(píng)估精度和精密、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、記錄并確保數(shù)據(jù)符合合適的現(xiàn)代分析化學(xué)家的工作技術(shù)方面標(biāo)準(zhǔn)。 很多分析結(jié)果來(lái)表示一定數(shù)量的樣品中測(cè)量到的物質(zhì)的濃度。被測(cè)量的物質(zhì)被稱為分析物。常用的濃度單位包括摩爾濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和微量物質(zhì)等級(jí)單位。在一克樣品中百萬(wàn)分之一的重量就是一個(gè)微克分析，也就是樣品的110-6微克/克。??對(duì)多組分體系，電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)，可以檢測(cè)出含量為萬(wàn)億份之一的成分，即沒(méi)課樣品中含量為皮克的成分。讓你感覺(jué)這些數(shù)量，100萬(wàn)秒為12天。十億分之一秒為單位將在32年后,一萬(wàn)億分之一是在3200年后。今天，立法者基于化合物的測(cè)量值和萬(wàn)億分之水平的元素因?yàn)閮x器方法可以檢測(cè)萬(wàn)億元水平分析物來(lái)設(shè)置水和空氣中允許化學(xué)品的環(huán)境水平。立法者依賴著分析化學(xué)家負(fù)責(zé)生成的數(shù)據(jù)。 Unit17Crystallization結(jié)晶 結(jié)晶在化工過(guò)程中占據(jù)重要地位是由于生產(chǎn)純化學(xué)品的需要。除了制得的最終產(chǎn)品在外觀上更具有吸引力的事實(shí)之外，結(jié)晶常被證明是最廉價(jià)、有時(shí)也是做簡(jiǎn)便的從不純?nèi)芤褐袦?zhǔn)備純物質(zhì)的方法。傳統(tǒng)的蒸餾技術(shù)不能有效的分離沸點(diǎn)接近的液體或共沸混合物，而結(jié)晶常?？梢允顾鼈兺耆珠_(kāi)。有證據(jù)表明石油工業(yè)已經(jīng)將注意力轉(zhuǎn)向結(jié)晶技術(shù)以堆肥困難的分離。 適用于分離的方法很多也各不相同。晶體可以在液體或氣態(tài)中生成，但在所有的情況下都必須首先達(dá)到過(guò)飽和，達(dá)到過(guò)飽和的方法取決于晶體系的性質(zhì)；有些溶液僅通過(guò)冷卻就很容易從它們的溶液中沉淀，而另一些需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)達(dá)到更高濃度，在溶解度很高的情況下，或熱不穩(wěn)定溶液，必須向系統(tǒng)中加入另一種物質(zhì)以降低溶液中溶質(zhì)的溶解度。而且，可以通過(guò)兩種物質(zhì)的反應(yīng)生成過(guò)飽和液體或氣體，其中一種反應(yīng)產(chǎn)物沉淀出來(lái)。 最常見(jiàn)的獲得過(guò)飽和溶液的方法之一使通過(guò)冷卻過(guò)程。如果溶液的溶解度隨溫度的降低而降低，劉強(qiáng)時(shí)一部分溶劑會(huì)沉淀出來(lái)，對(duì)攪拌充分的系統(tǒng)的緩慢的控制的冷卻速度能夠得到有規(guī)則尺寸的晶體。如果在冷卻過(guò)程中蒸發(fā)部分溶劑，晶體的產(chǎn)率將增加。 冷卻和蒸發(fā) 如果溶液中溶劑的溶解性質(zhì)隨溫度變化很小，則必須審慎的蒸發(fā)部分溶劑以達(dá)到必要的過(guò)飽和以及晶體沉淀。冷卻和蒸發(fā)技術(shù)廣泛用于工業(yè)結(jié)晶。多數(shù)商業(yè)上重要的溶質(zhì)溶液系統(tǒng)可以使用這些方法的一種或另一種。常用的冷卻和蒸發(fā)結(jié)晶器將在后面給出。 冷卻和蒸發(fā)的產(chǎn)率可由下式計(jì)算： 其中Y＝結(jié)晶產(chǎn)率（kg）；W＝初始溶劑質(zhì)量（kg）；V＝失去溶劑的質(zhì)量，蓄意的或不可避免的，通過(guò)蒸發(fā)（kg每kg初始溶劑）；R＝溶劑化（如水合物）與非溶劑化（如無(wú)水的）溶質(zhì)的分子量比值；C1，C2＝相應(yīng)的初始和最終溶液濃度（kg非溶劑化溶質(zhì)每kg溶劑）。由上式計(jì)算的產(chǎn)率是理論上的最大值，假設(shè)（a）C2表示最終溫度下的平衡濃度，和（b）當(dāng)從母液中分離出來(lái)的晶體洗滌時(shí)沒(méi)有溶質(zhì)損失。 ControlledSeeding控制加入晶種 在結(jié)晶過(guò)程中必須不惜任何代價(jià)避免副產(chǎn)物（細(xì)糖晶粒）的產(chǎn)生；決不能讓溶液變得不穩(wěn)定。蓄意添加物，即精心選擇的晶種，只要結(jié)晶沉淀僅在這些晶核上發(fā)生就是允許的。通過(guò)緩緩攪拌是晶種在溶液中均勻分散，如果仔細(xì)控制溫度，則對(duì)最終產(chǎn)品尺寸進(jìn)行相當(dāng)程度的控制是可能的。精選的晶種經(jīng)常用于工業(yè)結(jié)晶中；加入的晶種的精確重量取決于溶質(zhì)沉淀、晶種粒度和產(chǎn)品粒度： 其中Ws和Wp是重量。而Ls和Lp相應(yīng)的為晶粒和產(chǎn)品的主要粒子尺寸。產(chǎn)品重量Wp為晶體產(chǎn)率Y加上晶種的重量，如Wp＝Y(jié)＋Ws和Ws＝；晶體產(chǎn)率，是通過(guò)式（1）的溶解度數(shù)據(jù)計(jì)算而得到的。 在糖的沸騰試樣中常加入5μm大小的晶種；這些微小的晶體是在惰性介質(zhì)中經(jīng)長(zhǎng)期球磨研磨而得到的，惰性介質(zhì)如異丙醇或礦物油，500g這種晶體足以用于50m3糖膏。 晶種不必含有待結(jié)晶物，除非需要絕對(duì)純的產(chǎn)品。使用同晶化合物的微小晶體來(lái)引發(fā)結(jié)晶。例如，磷酸鹽常作為砷酸鹽溶液的晶種。一定量的四硼酸鈉十水合物可以引發(fā)硫酸鈉十水合物的結(jié)晶。結(jié)晶有機(jī)同系物、衍生物和同分異構(gòu)體常使用誘導(dǎo)結(jié)晶；苯酚可誘導(dǎo)m－甲酚，乙基乙酰苯胺可誘導(dǎo)甲基乙酰苯胺。 在控溫的反應(yīng)中，結(jié)晶可稱為“控制的結(jié)晶”，因?yàn)闇囟仁强刂频?，所以在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，體系保持在亞穩(wěn)定狀態(tài)，微晶生長(zhǎng)的速度完全由冷卻速度控制，沒(méi)有純晶體的突然沉積，因?yàn)轶w系沒(méi)有進(jìn)入不穩(wěn)定帶，可長(zhǎng)出規(guī)則的，預(yù)定尺寸的晶體。工業(yè)規(guī)模的結(jié)晶可以用這種方法實(shí)現(xiàn)。 在工業(yè)結(jié)晶中伴隨產(chǎn)生的晶種尺寸實(shí)際上非常小，而考慮到它們的極小的尺寸，晶粒數(shù)目將非常巨大。如果，簡(jiǎn)單化地，考慮到球直徑d和密度ρ，一個(gè)晶粒的尺寸為π/6ρd3。因此，100g0.1mm(～150目)的密度為2g/cm3的晶種，大約包含1億個(gè)獨(dú)立粒子，每個(gè)離子都是潛在晶體。在控制生長(zhǎng)中，結(jié)晶器中的液體不允許產(chǎn)生晶核，劇烈的攪動(dòng)以及動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)震動(dòng)應(yīng)該避免。如果，即使采取了預(yù)防措施，晶核仍然出現(xiàn)，有些系統(tǒng)需要啟動(dòng)臨時(shí)的晶粒轉(zhuǎn)移，通過(guò)一個(gè)精細(xì)汽水閥是廢液連續(xù)循環(huán)是這樣的方法之一。 Salting-outCrystallisation鹽析結(jié)晶 過(guò)飽和溶液能夠有效的實(shí)現(xiàn)過(guò)飽和溶液結(jié)晶的方法是在體系中加入一些能夠降低溶質(zhì)在溶劑中溶解度的物質(zhì)，加入的物質(zhì)可以是液體、固體或氣體，常稱為稀釋劑或沉淀劑，常用的是液體稀釋劑，這種過(guò)程稱為鹽析、沉淀或鹽析結(jié)晶。稀釋劑要求能和原始溶液的溶劑混溶，至少在涉及到的溫度范圍內(nèi)是可溶的，而溶質(zhì)在其中相對(duì)不溶，而且，這種溶液－稀釋劑混合物易于分離，如通過(guò)精餾。 盡管鹽析在工業(yè)上應(yīng)用很廣，但關(guān)于它在結(jié)晶過(guò)程的應(yīng)用方面發(fā)表的數(shù)據(jù)很少。這種過(guò)程是經(jīng)常遇到的，例如，通過(guò)控制水的加入量從水混溶有機(jī)溶劑中結(jié)晶有機(jī)物質(zhì)；在這種聯(lián)系中常用到“水析”這個(gè)詞。鹽析或鹽析結(jié)晶的好處如下：可以制備非常濃的原始溶液，常常非常簡(jiǎn)單，通過(guò)蒸餾在合適溶劑中的不純結(jié)晶物得到。在鹽析的同時(shí)冷卻可以提高溶質(zhì)的回收率。如果溶質(zhì)在最處的溶液中溶解度很大，高的溶解溫度是不合適的，在結(jié)晶過(guò)程中每批次的溫度都控制得很低；這對(duì)于熱不穩(wěn)定物質(zhì)是很有利得。當(dāng)由于不需要的不純物在溶劑－稀釋劑混合物中溶解度很大，而使得母液中保留了不必要的不純物時(shí)，提純變得非常簡(jiǎn)單。大概鹽析結(jié)晶的最大缺點(diǎn)就是需要分離單元來(lái)處理相對(duì)大量的母液，以分離溶劑和稀釋劑，其中得一種或兩種時(shí)貴重的。