1、主要内容：3.1 溶液和溶解度3.2 溶液中晶体生长的平衡3.3 溶液法生长晶体的方法3.4 溶液中培养单晶生长条件的控制和单晶的完整性3.5 凝胶法晶体生长,溶液法晶体生长的基本原理 溶液法应用技术,基本原理：将溶质溶解在溶剂中 ， 采取适当措施 ， 使溶液处于过饱和状态 ， 进而晶体从中生长,优点：生长温度较低（远低于熔点）、降低粘度、晶体体积较大、外形规则、均匀性好、观察生长 缺点：组分多、影响生长因素复杂、生长速度较慢、控温精度要求高（可容许温度波动小,3.1 溶液和溶解度,溶液：溶质和溶剂 溶解度：在一定温度和压力下 ， 一定量的溶剂中能溶解溶质的量叫溶解度 溶解度大小与温度有密切关系（压力影响较小 。

2、） 固态溶质溶液中溶质 饱和溶液：当溶解速率等于结晶速率时 ， 溶解与结晶处于平衡,溶液浓度表示法,体积摩尔浓度（mol）：溶质mol数/1L溶液； 重量摩尔浓度（mol）：溶质mol数/1000g溶剂中； 摩尔分数（x）：溶质摩尔数/溶液总摩尔数； 重量百分数：100g溶液中含溶质g数,溶解度曲线：不同温度下溶解度的连线为该物质的溶解度曲线其是选择从溶液中生长晶体的方法和生长温度区间的重要依据,温度对溶解度的影响,式中：x溶质的摩尔分数 ， H固体摩尔溶解热 ， T为绝对温度 ， T0是晶体 的熔点 ， R为气体常数 ， 上式可化为,1）大多数晶体溶解过程是吸热 ，H为正 ， 温度升高 ， 溶解度增大；反之 ， 溶解度减小 （ 。

3、2）一定温度下 ， 低熔点晶体的溶解度 高于高熔点晶体的溶解度,过饱和、溶解度,过饱和溶液：溶液中溶质含量超过饱和溶液的含量 ， 但不析出晶体（不稳定） 过饱和状态：晶体生长的先决条件 ， 只有过饱和溶液才能形成晶核并逐渐长大,溶液分成稳定区、亚稳区和不稳定区 稳定区：不饱和区 ， 晶体不能生长 亚稳区：过饱和区 ， 在这里不发生自发结晶 ， 若有外来颗粒（包括籽晶）投入 ， 晶体就围绕它生长 不稳定区：过饱和区 ， 不过它的过饱和度比亚温区大 ， 会自发结晶 溶液生长的过程必需控制在亚温区内进行 ， 若在不稳定区内生长就会出现多晶,由图可见：稳定区晶体不可能生长；不稳定区晶体可以生长 ， 但是 ， 不可能获得单一晶体；在亚稳过饱和区 ， 通过 。

4、籽晶生长可以获得单晶 过饱和度：浓度驱动力c ，ccc* ， （c溶液的实际浓度 ， c*同一温度下的平衡饱和浓度） 过饱和比s：sc/c,实现晶体连续生长： 溶液浓度必须维持在晶体生长区 ， 即亚稳过饱和区,过饱和度的重要性,溶剂的选择考虑因素,溶剂：水、有机溶剂和其他无机溶剂 对溶质的溶解度 合适的熔点 蒸汽压 溶质扩散 粘度 环境影响 化学性能稳定,3.2 溶液中晶体生长的平衡,式中G是自由能 ， S是熵 对于过饱和溶液 s 1 ， G 0 ， 晶体生长是一个自发过程 s 越大 ，G越小 ， 生长驱动力越大,相稳定区和亚稳相生长 （1）相稳定区和亚稳区 许多物质在水溶液中可以形成不同的晶相 例：EDT（CH2NH2 。

5、）C4H4O6酒石酸乙二胺 ， 在水溶液中可以形成EDT和EDTH2O两种晶体 溶解度曲线如下图所示,F点： a)溶液对EDT和EDTH2O两种晶体均饱和 ， 都可以生长 b) EDT稳定生长 ， EDTH2O亚稳 c)溶液对EDT过饱和度大 ， EDT生长快 E点： EDT生长 ， 过饱和；EDTH2O溶解,亚稳相生长： 如果在EDT稳定生长区引入EDTH2O晶种 ，EDTH2O 可以在EDT稳定生长区生长 ， 形成单一的亚稳相 前提：a)溶液对EDTH2O 有一定过饱和； b)过饱和度不至于EDT自发形核,1.对于溶解度温度系数很大的物质：降温法2.对于溶解度温度系数较小的物质：蒸发法3.对于具有不同晶相的物质： 。

6、须选择对所需要的那种晶相是稳定的合适生长温度区间,3.3 溶液法生长晶体的方法,过饱和度晶体生长,根据溶解度曲线 ， 改变温度 采取各种方式(如蒸发、电解)移去溶剂 ， 改变溶液成分 通过化学反应来控制过饱和度 用亚稳相来控制过饱和度 ， 即利用某些物质的稳定相和亚稳相的溶解度差别 ， 控制一定的温度 ， 使亚稳相不断溶解 ， 稳定相不断生长,1）降温法,基本原理：利用物质较大的正溶解度温度系数 ， 在保持溶剂总量不变的情况下 ， 通过降低温度 ， 使溶液成为亚稳过饱和溶液 ， 以至于析出的晶体不断结晶到籽晶上 。
使溶液始终处于亚稳过饱和区 ， 保证一定的过饱和度,降温法实验要点,要求：晶体对溶液作相对运动 ， 最好是杂乱无章的运动 关键： 。

7、掌握合适的降温速度 ， 使溶液始终处在亚稳区内并维持适宜的过饱和度,合适的降温速度,降温速度一般取决于以下几个因素： (1)晶体的最大透明生长速度 ， 即在一定条件下不产生宏观缺陷的最大生长速度 。

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