結(jié)晶是將原子或分子固化為高度結(jié)構(gòu)化的形式，稱(chēng)為晶體。通常，這是指物質(zhì)溶液中晶體的緩慢沉淀。但是，晶體可以由純?nèi)垠w形成，也可以由氣相沉積直接形成。結(jié)晶也可以指固-液分離和純化技術(shù)，其中從液體溶液到純固態(tài)結(jié)晶相發(fā)生傳質(zhì)。

        盡管在沉淀過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生結(jié)晶，但這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)不可互換。沉淀只是指化學(xué)反應(yīng)形成的不溶物（固體）。沉淀物可以是無(wú)定形的或結(jié)晶的。

        結(jié)晶過(guò)程

        為了發(fā)生寶石結(jié)晶，必須發(fā)生兩個(gè)事件。先，原子或分子以稱(chēng)為成核的過(guò)程在微觀尺度上聚集在一起。接下來(lái)，如果團(tuán)簇變得穩(wěn)定并且足夠大，則可能發(fā)生晶體生長(zhǎng)。

        原子和化合物通?？梢孕纬梢粋€(gè)以上的晶體結(jié)構(gòu)（多態(tài)性）。在結(jié)晶成核階段確定顆粒的排列。這可能受多種因素影響，包括溫度，顆粒濃度，壓力和材料純度。

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        在晶體生長(zhǎng)階段的溶液中，建立了一種平衡，溶質(zhì)顆粒重新溶解到溶液中并以固體形式沉淀。如果溶液過(guò)飽和，則會(huì)驅(qū)動(dòng)結(jié)晶，因?yàn)槿軇o(wú)法支持繼續(xù)溶解。有時(shí)擁有過(guò)飽和溶液不足以誘導(dǎo)結(jié)晶?？赡苄枰峁┚ХN或粗糙的表面以開(kāi)始成核和生長(zhǎng)。

        結(jié)晶實(shí)例

        一種材料可以自然地或人工地，快速地或在地質(zhì)時(shí)標(biāo)上結(jié)晶。天然結(jié)晶的例子包括：

        *雪花形成

        *罐子里的蜂蜜結(jié)晶

        *鐘乳石和石筍的形成

        *寶石晶體沉積

        人工結(jié)晶的例子包括：

        *在罐子里生長(zhǎng)糖晶體

        *生產(chǎn)人造寶石

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        結(jié)晶方法

        有許多種使物質(zhì)結(jié)晶的方法。這些在很大程度上取決于起始原料是離子化合物（例如鹽），共價(jià)化合物（例如糖或薄荷醇）還是金屬（例如銀或鋼）。生長(zhǎng)晶體的方式包括：

        *冷卻溶液或融化

        *蒸發(fā)溶劑

        *添加第二種溶劑以降低溶質(zhì)的溶解度

        *升華

        *溶劑分層

        *添加陽(yáng)離子或陰離子

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        常見(jiàn)的寶石結(jié)晶過(guò)程是將溶質(zhì)溶解在至少部分可溶的溶劑中。通常，溶液的溫度會(huì)增加以增加溶解度，因此大量的溶質(zhì)進(jìn)入溶液中。接下來(lái)，過(guò)濾熱的或熱的混合物以除去不溶的物質(zhì)或雜質(zhì)。使剩余的溶液（濾液）緩慢冷卻以誘導(dǎo)結(jié)晶。

        可以將晶體從溶液中移出并使其干燥，或者可以使用不溶于其中的溶劑洗滌。如果重復(fù)此過(guò)程以提高樣品的純度，則稱(chēng)為重結(jié)晶。

        溶液的冷卻速率和溶劑的蒸發(fā)量會(huì)極大地影響所得晶體的尺寸和形狀。通常，較慢的蒸發(fā)導(dǎo)致小的蒸發(fā)。