結晶是（shì）指（zhǐ）溶質自動從（cóng）過飽和溶液中析出（chū）形成新相的過程。當（dāng）溶液的濃度等於溶質的溶解度時，該溶液稱為飽（bǎo）和溶液，溶質的濃度超過溶解度時，該（gāi）溶液則稱為過飽和溶液，溶質的析出隻能在過飽和溶液中才有可能析出。從溶液中析出的溶質大致可分為晶形（xíng）沉澱和無定形沉（chén）澱。
結（jié）晶作為一種精製提純的方法，廣泛地應用於醫藥、農藥（yào）、染料等生產中。
多數情況，溶解度與溫度有關，一般物質的溶解度隨溫度（dù）升高而增大，也（yě）有少數例外，如紅黴素的溶解度隨溫度的升高（gāo）而降低。晶體的（de）產（chǎn）生雖取決於固體物質與（yǔ）溶液之（zhī）間的平衡關係。若溶液未達到飽和（hé），則固體溶解；如果溶液（yè）飽和，則固體與飽和溶（róng）液（yè）處於（yú）平衡狀態，其溶（róng）解速度等於沉澱速度。隻有當溶液濃度超過飽和濃（nóng）度達到（dào）過飽和時，才（cái）有（yǒu）可能析（xī）出結（jié）晶，因此過飽和度（dù）是結晶過程的推動力和首要條件。
結晶是從均一的溶液中析出（chū）固（gù）相晶體的過程（chéng），通常（cháng）包含三個步驟：即過飽和溶液的形成，晶核的生成與晶體的（de）成長。
製備過飽和溶液一般有（yǒu）4種方法：
1、冷卻結晶：使溶液冷（lěng）卻降溫成過飽和溶液而析出結晶，常用方法之一。
2、蒸發結（jié）晶：在常壓或（huò）減（jiǎn）壓（yā）下加熱蒸發，除去部分溶劑，使溶（róng）液達到過飽和而（ér）析（xī）出結晶。為了避免（miǎn）產（chǎn）物（wù）在高溫下易破壞，生物合成藥物一般多采用減壓蒸發。例如赤黴素的乙（yǐ）酸乙酯提取液在減壓下濃縮，除去溶劑後即有結晶析出。
3、鹽析結晶：在（zài）溶液中添加某些（xiē）物（wù）質，從而使溶質在溶劑中的溶解度降低而析出。加入的物質既可以是固體，也可以是液體（tǐ）。常用的有氯化鈉、硫酸銨等鹽類和甲醇、乙醇、丙酮等有機溶劑。例如在（zài）巴龍黴素硫酸鹽的（de）濃縮液中加人（rén）10～12倍體積的質量（liàng）分數為95％的乙醇，即可（kě）得硫酸巴龍黴（méi）素的結晶。
4、化學反應（yīng）結晶：調節溶液的pH值或加入反應劑，生成溶解度更小的新物質，使其濃度（dù）超過它的溶解度而析出結晶。氨基酸等一些（xiē）兩性化合物，常利用它們在等電點時溶解度（dù）小的原（yuán）理，隻需調節溶液的（de）pH值就可獲得結晶。
晶核的生成
晶核的形（xíng）成是一個新（xīn）相產生的過（guò）程，晶核（hé）的生成的速度與過飽和度及（jí）溫度相關，在一定溫度下成（chéng）核速度速度隨過飽和度的（de）增加而加快，但（dàn）當超過某一值時，反而會使溶液的分子運動減慢（màn），黏度增（zēng）加，成核受到阻礙，在過飽和度不變的情況下（xià），溫度升高，成（chéng）核速度也（yě）會加快。但溫度對過飽和（hé）度也（yě）有影響，一般但（dàn）溫度升高（gāo）時，過飽和度降低，所以（yǐ）溫度對成核速度的影響要以溫度和過飽和度的相互（hù）消（xiāo）長程度來決定。實際情況是成（chéng）核（hé）速度開始隨溫度升高而升高，達大值（zhí）後，溫度繼續升高，成核速度反而降低。在工業生產上，結晶過程要求有適（shì）當的（de）成核速（sù）度，成核速度過快，必將導致生（shēng）成細小的晶體，影（yǐng）響產品質（zhì）量。
晶體的成長
在飽和溶液中，晶核一（yī）經（jīng）形成，立即開始長成（chéng）晶體（tǐ），同時還在不斷生成（chéng）新的晶（jīng）核，得到晶體的大小（xiǎo），決定於晶核生成速度（dù）與晶體成（chéng）長（zhǎng）速度兩者的（de）對（duì）比關係。若晶體（tǐ）成長速度大大超過晶核生成（chéng）速度，過飽和度主要用來使晶體成長，則（zé）可得到粗（cū）大而有規則的晶（jīng）體；反之過飽和度主要用來（lái）生成（chéng）新的晶核，則所得到的晶體顆（kē）粒參差不（bú）齊（qí），晶體細小，甚至呈無定形。
在工業生產中，通常希望得到顆（kē）粒大、均勻的晶體，可以使後續的過濾、洗滌和幹燥操作比較方（fāng）便，同時產品質（zhì）量也可提（tí）高（gāo）。
綜上所（suǒ）述，影響晶體大小（xiǎo）的因素主要有溶液（yè）的過飽和度、溫度、攪拌速度等。一般來說過飽和度增加，所得晶體細小（xiǎo）。溫度（dù）的影響比較複雜，當溶液快速冷卻時，達到過飽和度較高，所得晶體也較細（xì），而緩慢冷卻常得到（dào）大顆粒。攪拌能促使成核和加速擴（kuò）散，提高晶核成長的速度，但超過一定範圍後，效果就不（bú）顯著。相反攪拌越快，晶體越細。
如果想獲得比較粗大和均勻（yún）的晶體，一般溫度不宜太低，攪拌不宜太快，並要控製好晶核生成速度，要小（xiǎo）於晶體成長速度。盡可能將溶液控製在亞穩區內結晶，使其在較長的時間內，隻有一定量的晶（jīng）核（hé）生（shēng）成，而使原有的晶核（hé）不斷成長為晶體。 此外，加入晶種也能控（kòng）製晶體的形狀、大小和均勻度。但首先晶種（zhǒng）要有一定的形狀、大（dà）小和比較均勻。加入晶種還可降低溶液的過飽和度，誘導結晶，提前生成晶核。所以在工業生產（chǎn）中如遇（yù）結晶液濃度較低而結晶發生（shēng）困難時，可加入適量晶種，促（cù）使結晶順利地進行。
上述方（fāng）法在工業生產上可單獨使用，也可結合起來使用，以強化過飽和度而獲得較（jiào）多的結晶。