結晶是指溶質自動（dòng）從過飽和（hé）溶液中析出形成新相的過（guò）程。當溶液的濃（nóng）度等於溶質的溶解度時，該溶液稱為飽和（hé）溶液，溶質（zhì）的濃度超過溶解度時，該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沉澱和（hé）無定形沉澱。
結晶作為（wéi）一種精製提純的方法（fǎ），廣泛地應用於醫藥、農藥、染料等生產中。
多數情況，溶解（jiě）度與溫度有關，一般物質的溶解度隨溫度升高而增大，也有少數例外，如紅黴（méi）素的溶解度隨溫度的升高（gāo）而降低。晶體的產生雖取決於固體（tǐ）物質（zhì）與溶液之間的平衡關係。若溶液未達到飽和，則（zé）固體溶解；如果溶液飽和，則固體與飽和溶液處於平衡狀態，其溶（róng）解速度等於（yú）沉澱速度（dù）。隻有當溶液濃度超過飽和濃度達到過（guò）飽和時，才有可能析（xī）出結晶，因此（cǐ）過飽和度是結晶過程的推動力和首要條件。
結晶是（shì）從均一的溶液中析出固相（xiàng）晶體的過程，通常包含三個步驟：即過飽和溶液的形成，晶核的生成與晶（jīng）體的成長。
製備過飽和溶液一般有4種方法（fǎ）：
1、冷卻結晶：使（shǐ）溶液冷卻降溫成過飽（bǎo）和溶液而析（xī）出結晶，常用方（fāng）法之（zhī）一。
2、蒸發結晶：在常壓或減壓下加熱蒸發，除去部分溶劑，使溶液（yè）達到過飽和而析出結晶。為了避免（miǎn）產物在高溫下易破壞，生物合成藥物一般多采（cǎi）用減壓（yā）蒸（zhēng）發。例如赤黴素的乙酸乙酯提取液在減壓下濃縮，除去溶劑後（hòu）即有結晶析出。
3、鹽析結晶：在（zài）溶液中添加某些物質，從而使溶質在溶劑（jì）中的溶解度降低而析出。加入的物質既可以是固體，也可（kě）以是液體。常用的有氯化鈉、硫酸銨等鹽（yán）類和甲醇、乙醇、丙酮等有機溶劑。例如在巴龍黴素硫酸（suān）鹽的濃縮液中（zhōng）加人（rén）10～12倍體積的質量分數為95％的乙醇，即可得硫酸巴龍黴素的結晶。
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（xiǎo）的新物質，使其濃度超過它的溶解度而析出結晶。氨基酸等一些兩性化合物，常利用它們在（zài）等電點時（shí）溶解度小的原理，隻（zhī）需調節溶液的pH值就可獲得（dé）結晶。
晶核的生（shēng）成
晶核的形成是一個（gè）新相產生（shēng）的過程（chéng），晶核的生成的速度（dù）與過飽和度及溫度相關，在一定溫度下成核速度速度（dù）隨過飽和度（dù）的增加而加快，但（dàn）當（dāng）超過某一值（zhí）時，反而會使溶液的分子運動減慢，黏度增加，成核受到（dào）阻礙，在過飽和度不變的情況下，溫度升高，成核速度也會加快。但溫度對（duì）過飽和度也有（yǒu）影響，一般但溫度升高時，過（guò）飽和度降低，所以溫度對成核速度的影響要以溫度和過飽和度（dù）的（de）相互消長程度來決定。實際情況是成核速度開始隨溫度升高（gāo）而升高，達大值後，溫度繼續（xù）升高，成核（hé）速度反而降低。在工業（yè）生產上，結晶過程要求有適當的成（chéng）核速度，成核速度過快，必將導致生成細（xì）小的晶體，影響產品質量。
晶體的成長
在（zài）飽和溶液中，晶核一經（jīng）形成，立即開始長成晶（jīng）體，同時還在不斷生成新的晶（jīng）核，得到晶體的大小，決定於晶核生成速度（dù）與晶（jīng）體成長速度兩者的對比關係。若晶體成長（zhǎng）速度大大超（chāo）過晶核生成速度，過飽和度主要用來使晶（jīng）體成長，則可得到粗大而有（yǒu）規則的晶體；反之過（guò）飽和度主（zhǔ）要用（yòng）來生成新的晶核，則所得到（dào）的晶體（tǐ）顆（kē）粒（lì）參差不齊，晶體細小，甚至呈無定形。
在工業生（shēng）產中，通常希望得到（dào）顆粒大、均勻（yún）的晶（jīng）體，可（kě）以使（shǐ）後續的過濾（lǜ）、洗滌（dí）和幹燥操作比（bǐ）較方便，同時產品（pǐn）質量（liàng）也可（kě）提（tí）高。
綜上所述，影響晶體大（dà）小的因素主要有溶液的過飽和度、溫度、攪拌速度等（děng）。一般來說（shuō）過飽和度增加，所得（dé）晶體細小。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，而緩慢冷卻常得到大顆粒。攪拌能促使成（chéng）核和加速擴散，提高晶核成長（zhǎng）的速度，但超過（guò）一定範圍後，效果就不顯著。相反攪拌越快，晶體越細。
如果想（xiǎng）獲得比較粗大和均勻（yún）的晶體，一般溫度不宜（yí）太低，攪拌不宜太快，並要控製好晶核（hé）生成速度，要小於（yú）晶體成長速度。盡可能將溶液控製（zhì）在亞穩區內結晶，使其在較長的時間內，隻有一定量的（de）晶核（hé）生成，而使原有（yǒu）的晶核不斷成長為晶體。 此外，加入晶種（zhǒng）也（yě）能控製晶體的形狀、大小（xiǎo）和均勻度。但首先晶種要有一定的形狀（zhuàng）、大小（xiǎo）和（hé）比較均勻。加入晶種還可降（jiàng）低溶液的過飽和（hé）度，誘導結晶，提前（qián）生成（chéng）晶核（hé）。所以在工業生產中如遇結晶液濃度較低而結晶發生困難時，可加入適量晶種，促使結晶順利地進行。
上述方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。