स्फटिकीकरण

स्फटिकीकरण : घनरूप स्फटिक निर्माण करण्याच्या प्रक्रियेला स्फटिकीकरण म्हणतात. विद्रावापासून, वितळलेल्या द्रव्यापासून म्हणजे वितळरसापासून किंवा अल्प प्रमाणात सरळ वायूपासून अथवा बाष्पापासून स्फटिक तयार करतात अथवा तयार होतात.

विद्रावात विद्रुत ( विरघळलेले द्रव्य) व विद्रावक ( विरघळविणारा द्रव) असतात. विद्रुताच्या विद्रवकात विरघळणाच्या क्षमतेला विद्राव्यता म्हणतात. सामान्यपणे दिलेल्या दाबाला व तापमानाला विद्रावकाच्या १०० भागांत असलेल्या विद्रुताच्या भागांच्या संख्येमध्ये विद्राव्यता व्यक्त करतात. तसेच द्रवातील विरघळलेल्या द्रव्याच्या प्रमाणाला संहती म्हणतात. विद्रुताचे पुरेसे प्रमाण असलेल्या विद्रावाला संपृक्त तर याहून अधिक विद्रुत असलेल्या विद्रावाला अतिसंपृक्त विद्राव म्हणातात. संपृक्त विद्राव त्यातील विद्रुताशी संतुलित स्थितीत असतो.

स्फटिककारक उपकरणात अतिसंपृक्त विद्रावाचे बाष्पीभवन किंवा शीतलीकरण केल्यास त्यात विरघळलेले घन द्रव्य अलग होऊन ते स्फटिकाच्या रूपात परत मिळते. अशा प्रकारे स्फटिकीकरण हे ⇨ अवक्षेपणाचे रूप असून विद्रावकातील (विद्रुताच्या) विद्राव्यतेच्या परिस्थितीत बदल झाल्याने स्फटिकीकरण होते. अवक्षेपण मात्र रासायनिक विक्रियेमुळे घडते. औषधी द्रव्ये, शुद्ध केलेली रसायने, कृषिरसायने, अन्न पदार्थ व सौंदर्यप्रसाधने यांच्यामध्ये वापरण्यात येणाऱ्या द्रव्यांपैकी ८० टक्क्यांहून अधिक द्रव्ये त्यांच्या घन रूपात अशी स्फटिकीकरणाद्वारे अलग केलेली असतात. सर्वसाधारणपणे या घटक द्रव्यांच्या निर्मितीमध्ये स्फटिकीकरण ही रासायनिक परिष्करणाची ( शुद्धीकरणाची) शेवटची पायरी असते.

स्फटिकीकरणाचा उपयोग प्राचीन काळापासून होत आला आहे. भारतात व चीनमध्ये सु. पाच हजार वर्षांपासून समुद्राच्या पाण्यापासून नैसर्गिक स्फटिकीकरणाद्वारे मीठ तयार करण्यात असल्याचे पुरावे मिळतात. रासायनिक उद्योग व रासायनिक अभियांत्रिकी यांमध्ये स्फटिकीकरण ही महत्त्वाची प्रक्रिया असून अशुद्ध विद्रावांतून शुद्ध द्रव्ये मिळविण्याची स्फटिकीकरण ही सर्वोत्कृष्ट व स्वस्त पद्धत आहे. शिवाय यातून मिळणाऱ्या अंमि उत्पादनांत अनेक इष्ट गुणधर्म आणता येतात. उदा., ऊसाचा रस आटवून गूळ तयार करतात तर ऊसाचा रस दाट करून त्याच्या स्फटिकी-करणाद्वारे अधिक शुद्ध साखर तयार करतात.

स्फटिकीकरण शुद्ध घन द्रव्ये तयार करण्यापुरते मर्यादित नाही. ज्यांचे उकळबिंदू अगदी जवळजवळ असतात अशा सहबाष्पी स्थिर उकळबिंदूंच्या द्रवांच्या मिश्रणांतील द्रव अलग करण्यासाठी नीच तापमान स्फटिकीकरणाचा वाढत्या प्रमाणात उपयोग करून घेण्याचे प्रयत्न होत आहेत. कारण स्फटिकीकरणासाठी मऊर्ध्वपातनापेक्षा कमी ऊर्जा लागते. कारण स्फटिकीकरणाच्या सुप्त उष्णता बाष्पीकरणाच्या सुप्त उष्णतांपेक्षा बहुधा खूप कमी असतात.

पूर्वी स्फटिकीकरणाकडे विज्ञानापेक्षा अधिक प्रमाणात कला म्हणून पाहिले गेले. तथापि, १९३० नंतरच्या काही दशकांत स्फटिकीकरणाच्या तंत्रात वैज्ञानिक प्रगतीचे अनेक लक्षणीय टप्पे गाठले गेले. उदा., उष्णता, मऑयिसडीभवन इत्यादींमुळे सहजपणे बदलणाऱ्या अतिसंपृक्ततेमधील मितस्थायी अवस्थेचे महत्त्व, तसेच एकसारख्या स्फटिकांच्या वृद्धीमधील मितस्थायी अवस्थेचे नियंत्रण या गोष्टी लक्षात आल्या.

अतिसंपृक्तता, स्फटिकांच्या केंद्रकांची म्हणजे भ्रूणस्फटिकांची निर्मिती व त्यांची वृद्धी होऊन स्फटिक तयार होणे हे स्फटिकीकरणाच्या यंत्रणेतील मूलभूत टप्पे आहेत. शीतलीकरण, विद्रावकाचे बाष्पीभवन, अवक्षेपणकारक घालणे, रासायनिक विक्रिया इत्यादींमुळे विद्राव अतिसंपृक्त होऊ शकतो. उद्योगात अतिसंपृक्ततेचे नियंत्रण करणे महत्त्वाचे असते. मात्र स्फटिकवृद्धीसाठी केवळ अतिसंपृक्तता पुरेशी नसते. स्फटिकवृद्धी सुरू होण्याआधी त्या प्रणालीत ( विद्रावात) भ्रूण-स्फटिक असावे लागतात. भ्रूणस्फटिक स्वाभाविकपणे निर्माण होतात, कृत्रिम रीतीने निर्माण करतात किंवा मुद्दाम घालतात.

समांग ( एकजिनसी) विद्रावात होणारी स्थिर भ्रूणस्फटिकनिर्मिती ही सोपी प्रक्रिया नाही. त्यासाठी आवश्यक तेवढ्या सूक्ष्मकणांचे पिंडीभवन व्हावे लागते. म्हणजे ते एकत्र येऊन भ्रूणस्फटिक तयार व्हावे लागतात आणि नंतर स्फटिकीकरण सुरू होते. ढवळणे, चुंबकीय व विद्युतीय क्षेत्र, जंबुपार प्रकाश, क्ष-किरण, गॅमा किरण, ध्वनिकीय किंवा श्राव्यातील किरणीयन यांसारख्या बाह्य प्रभावांमुळे भ्रूणस्ूफटिकनिर्मितीला काही प्रमाणात मदत होते. अतिशीत विद्रावात कोणत्याही समरूप द्रव्याचे सूक्ष्म स्फटिक मुद्दाम घालतात. याला बीजन म्हणतात. यासाठी कधी-कधी अक्रिय चूर्णाचे कण घालतात. पुष्कळदा अपघाताने वातावरणातील धूलिकण त्यात पडतात. सामान्यपणे विद्रावातील अशुद्धींच्या अविद्राव्य कणांवर स्फटिकीकरणाला सुरुवात होते. विद्राव ढवळल्याने वाढत असलेल्या स्फटिकांचे तुकडे होऊनही भ्रूणस्फटिक उपलब्ध होतात. अशा भ्रूणस्फटिकांमुळे सर्वसाधारणपणे लहान स्फटिक बनतात. इष्ट आकारमानांचे स्फटिक निर्माण करण्यासाठी एकूण सर्वच गोष्टींवर नियंत्रण ठेवतात.

मुळात स्फटिकांमध्ये पुष्कळदा अल्प प्रमाणात बाह्य पदार्थ म्हणजे समाविष्ट असतात. गंज, धूलिकण, हवा, मूलस्राव ही सर्वांत सामान्य समाविष्टे असून ती घन, द्रव आणि वायू या तिन्ही रूपांत असतात. स्फटिकीकरण करताना अशी समाविष्टे टाळण्यासाठी प्रयत्न करतात. उदा., स्फटिकीकरण प्रणाली स्वच्छ ठेवतात जोराने ढवळणे किंवा उकळणे टाळतात स्फटिक वृद्धीची त्वरा मंद ठेवतात वगैरे.

पुनर्स्फटिकीकरण : ताज्या विद्रावाचे पुनरावृत्त (परत परत) स्फटिकी-करण करून वाढत्या प्रमाणात शुद्ध असा पदार्थ (स्फटिक) मिळविण्याच्या रसायनशास्त्रातील प्रक्रियेला पुनर्स्फटिकीभवन म्हणतात. यामध्ये थोड्या गरम विद्रावकात स्फिअक विरघळवून तो विद्राव थंड करतात. मग त्याचे पुन्हा स्फटिकीकरण करून अधिक शुद्ध स्फटिक तयार करतात. कारण यामुळे अशुद्धी निघून जातात. या अशुद्धी सदर विद्रावकात अधिक विद्राव्य असतात. इष्ट शुद्धता साध्य होण्यासाठी ही क्रिया पुनःपुन्हा करतात. हिला साधे पुनर्स्फटिकीकरण म्हणतात.

वितळरसाचे पुनर्स्फटिकीकरण या पद्धतीने करतात. मात्र यात विद्रावक वापरीत नाहीत. वितळणे, अंशतः गोठण (घनीभवन) व अळगीकरण हे या पद्धतीमधील टप्पे आहेत. मघन विद्रावाचेही आंशिक स्फटिकीकरण करतात.

प्रतिप्रवाह आंशिक स्फटिकीकरण म्हणजे स्तंभात घडवून आणलेले शीतलीकरण स्फटिकीकरण होय. या स्तंभात ‘शुद्ध’ व ‘अशुद्ध’ प्रवाह एकमेकांच्या विरुद्ध दिशांत वाहतात. पी-झायलीन हे संयुग त्याच्या समघटकांपासून अलग करण्यासाठी ही पद्धत वापरतात.

एकट्या स्फटिकाची वृद्धी : अनेक द्रव्यांच्या मोठ्या व परिपूर्ण स्फटिकांची मागणी सतत वाढत आहे. रत्ने, संशोधन प्रक्रिया, तसेच विद्युतीय व रेडिओ उद्योग या क्षेत्रांत ही मागणी वाढत आहे. विद्युत अपार्यता सिविद्युत् अपारक पदार्थ ], दाबविद्युत्, समचुंबकत्व व अर्धसंवाहकता या गुणधर्मांमुळे या क्षेत्रांत अशा स्फटिकांची गरज असते. शिवाय ममेसर व मलेसर यांतही अशा स्फटिकांची आवश्यकता असते. यामुळे एकट्या स्फटिकाची वृद्धी ही स्फटिकीकरणाची विशेष शाखा झाली आहे. वितळरस, विद्राव व बाष्प यांच्यापासून असे स्फटिक तयार करण्याच्या पद्धती आहेत. यांशिवाय विद्युतीय निक्षेपण, ऊष्मीय वितरण इ. पद्धती यासाठी मर्यादित प्रमाणात वापरल्या जातात.

वितळरसापासून स्फटिकवृद्धी : यासाठी पुढील पद्धती वापरतात. कायरोपौलास व चेक्राल्स्की या पद्धतींमध्ये लहान भ्रूण-स्फटिक वितळरसात अंशतः बुडवितात. वितळरसाचे तापमान त्याच्या वितळबिंदू-पेक्षा थोडे जास्त, तर वाढणारा स्फटिक त्याच्या वितळबिंदू-पेक्षा कमी तापमानाला ठेवतात. त्यासाठी तो पाण्याने थंड होणाऱ्या नलिकेवर वा गजावर धरलेला असतो. या पद्धतीने सिलिकॉन, जर्मेनियम, बिस्मथ, कथिल, ॲल्युमिनियम, कॅडमियम, जस्त, आंतर-धातवीय संयुगे व अनेक कार्बनी संयुगे यांचे स्फटिक तयार करतात.

ब्रिजमन व स्टॉकबर्गर यांच्या मुशीच्या पद्धतीत शंक्वाकार तळ असलेल्या मुशीत वितळरस असतो. ही मुस सावकाशपणे भट्टीच्या तापलेल्या भागातून थंड भागात खाली जाऊ देतात. भट्टीच्या या विभागांतील तापमान अनुक्रमे द्रव्याच्या वितळबिंदूपेक्षा ५०° से. ने अधिक व तेवढेच कमी असतात. हे भाग ऊष्मीय अडथळ्याद्वारे अलग ठेवलेले असतात. शंकूच्या टोकाशी जेथे भ्रूणस्फटिक एकत्र गोळा होतात ते वगळून असलेले घनीभूत द्रव्य हा एकस्फटिक असतो. अनेक अर्धसंवाहक द्रव्ये व अल्कली हॅलाइडे यांच्या स्फटिकांसाठी ही पद्धत वापरतात.

एम्. ए. व्हर्न्यूइल यांनी मुळात पांढरे सफायर ( कुरुविंद) यासारख्या कृत्रिम रत्नांचे स्फटिक तयार करण्यासाठी ज्योत द्रवीभवन तंत्र वापरले. घड्याळे व वैज्ञानिक उपकरणे यांमधील मौल्यवान खड्यांच्या मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनासाठी, तसेच लेसरमधील रुबीसाठीही ही पद्धत वापरतात. या पद्धतीत ॲल्युमिना ( ॲल्युमिनियम ऑक्साइड) चूर्ण व थोड्या प्रमाणातील रंगदायक ऑक्साइडे नियंत्रित त्वरेने ऑक्सिजन-हायड्रोजन ज्योतीमधून जाऊ देतात. त्यामुळे त्यांचे द्रवीभवन होते व त्या द्रवाचे थेंब मृत्तिकेच्या ( सिरॅमिकच्या) संग्राहक दंडावर पडतात. दंडाला जोडलेला भ्रूणस्फटिक ज्योतीत वितळतो व मग दंड अशा त्वरेने खाली नेतात की, वाढणाऱ्या स्फटिकाचा फक्त माथा वितळलेला रहातो.

विद्रावाचे स्फटिकीकरण : पाणी, कार्बनी द्रव, तसेच धातू, मिश्रधातू व अकार्बनी द्रव्ये यांचे वितळरस यांसारख्या विविध प्रकारच्या विद्रावकांतील विद्रावांपासून या पद्धतीने विविध श्रेणींतील कार्बनी व अकार्बनी एकटे स्फटिक मिळवितात. त्यांच्यावर बहुधा शीतलीकरण वा बाष्पीभवन करून व अन्य पद्धतींनी स्फटिकीकरण करतात. एका पद्धतीत काळजीपूर्वक निवडलेले भ्रूणस्फटिक एका फिरणाऱ्या भुजेवर ठेवतात. ही भुजा सावकाशपणे ढवळल्या जात असलेल्या विद्रावाच्या प्रणालीत बुडवितात आणि काळजीपूर्वक नियंत्रित केलेल्या परिस्थितीत स्फटिकांची वाढ होते. येथे पुष्कळदा अगदी मंद शीतलोकरण त्वरा ( तासाला ०.१°से पेक्षा कमी) वापरतात.

जलऊष्मीय स्फटिकीकरणात सामान्यतः पाण्यात अविद्राव्य मानलेली द्रव्ये तापमान व दाब वाढविल्यास पाण्यात चांगली विरघळतात. अशा जलीय विद्रावांचे ३५०° ते ५५०° से. अशा उच्च तापमानाला व १००° ते ३००० वातावरणीय दाबाला स्फटिकीकरण करतात. ही प्रक्रिया पोलादी मऑटोयलेव्हमध्ये करतात. कधीकधी ऑटोक्लेव्हला चांदीचे वा प्लॅटिनमाचे संरक्षक अस्तर लावलेले असते. क्षारजलीय ( अल्कधर्मी) विद्रावापासून सिलिका व ॲल्युमिनो सिलिकेटे यांचे एकटे स्फटिक वाढविण्यासाठी हे तंत्र समाधानकारक असल्याचे आढळले आहे. या तंत्राने क्वॉर्ट्झाचे स्फटिक व्यापारी तत्त्वावर तयार करतात.

बाष्पापासून स्फटिकवृद्धी : सहजपणे संप्लवित होणाऱ्या स संप्लवन द्रव्याचे लहान, ताणरहित एकेकटे स्फटिक तयार करण्यासाठी बाष्प द्रवरूपात न जाऊ देता त्याचे थेट संघनन ( घनीभवन) करतात. याची अनेक तंत्रे उपलब्ध आहेत. उदा., तापविलेल्या पात्रात नायट्रोजन अथवा हायड्रोजन सल्फाइड वायू कॅडमियम सल्फाइडासारख्या संप्लवनशील द्रव्यावरून जाऊ देतात. त्याचे बाष्प उपकरणाच्या दुसऱ्या भागात जाते. तेथे ते थंड पृष्ठभागावर स्फटिकरूपात संघनित होते. जस्त व कॅडमियम यांच्यासारख्या विशिष्ट धातू आणि अधातवीय सल्फाइडे यांचे एकेकटे स्फटिक तयार करण्यासाठी सीलबंद नलिकेतील संप्लवन वापरतात. द्रव्य नलिकेच्या एका टोकांपाशी ठेवतात. या नलिकेत तापमानात क्रमिकता राखलेली असते. त्यामुळे नलिकेच्या तप्त टोकापाशी संप्लवन होते व दुसऱ्या काहीशा थंड टोकापाशी स्फटिकीकरण होऊन स्फटिक तयार होतात.

स्फटिकीकरणाचे प्रकार : स्फटिकीकरणाचे विविध प्रकार असून त्यांपैकी काहींची माहिती थोडक्यात पुढे दिली आहे.

अवक्षेपण स्फटिकीकरण : एखादे द्रव्य ( विशेषतः द्रव) विद्रावात घालून तो अतिसंपृक्त करता येतो कारण घातलेल्या द्रवाने विद्रावकातील विद्रुताची विद्राव्यता कमी होते. घातलेला द्रव विद्रावकात सर्व प्रमाणांत मिश्रणीय असून विद्रुत त्यात सापेक्षतः अविद्राव्य असावे लागते. याला विरलीकरण स्फटिकीकरण असेही म्हणतात. या तंत्राने अल्कोहॉलासारख्या कार्बन विद्रावकांपासून नियंत्रित रीतीने पाणी घालून कार्बनी द्रव्यांचे मोठ्या प्रमाणात स्फटिकीकरण करतात. शुद्ध अकार्बनी द्रव्ये ( उदा., लोहरहित तुरटी) तयार करण्यासाठी ही पद्धत उपयुक्त आहे. योग्य विद्रावकातील उच्च संहतीचे विद्राव तयार करू शकणे, योग्य समावेशक निवडून उच्च प्रमाणात विद्रुत परत मिळवू शकणे, प्रक्रिया कमी तापमानाला करता येणे हे या तंत्राचे काही फायदे आहेत. मात्र मिसळलेले विद्रावक अलग करणे ही या तंत्रातील सर्वात मोठी अडचण आहे.

विक्रिया स्फटिकीकरण : द्रव वा वायू यांच्यातील आंतर-क्रियांमधून घन द्रव्य निक्षेपित होते व याद्वारे अनेक औद्योगिक रसायने तयार करतात. विशेषतः मूल्यवान अपशिष्ट ( टाकाऊ) वायुनिर्मितीच्या ठिकाणी याचा उपयोग होतो. (उदा., सोडियम बायकार्बोनेटाच्या निर्मितीच्यावेळी अमोनिया हा मोलाचा वायू निर्माण होतो). कधीकधी अशा विक्रियेतून निर्माण होणारी उष्णता विद्रावाच्या आंशिक बाष्पीभवनासाठी वापरता येते.

तुषार स्फटिकीकरण : याचे फवारणीद्वारे होणाऱ्या शुष्कन क्रियेशी साम्य आहे. अर्थात, हे खरे स्फटिकीकरण नाही. यामध्ये उच्च संहतीचा विद्राव मोठ्या कक्षात फवारतात यातून घन पदार्थ निक्षेपित होतात. विद्रावाचे थेंब उष्ण हवेच्या वरच्या दिशेत वाहणाऱ्या प्रतिप्रवाहात पडतात व यातून गोलसर कण तयार होऊन निक्षेपित होतात. फवारणीच्या पद्धतीनुसार या कणांचे आकार व आकारमान ठरतात. विशेषतः अमोनियम नायट्रेटासारखी खतांत वापरण्यात येणारी रसायने या पद्धतीने तयार करतात.

निष्कर्षण स्फटिकीकरण : द्विअंगी मिश्रणातील द्रवण क्रांतिक निर्माण करणारे शुद्ध घटक परंपरागत आंशिक स्फटिकीकरणाने अलग करता येत नाहीत. घन-द्रव्य प्रावस्थेतील परस्परसंबंध बदलणारा तिसरा घटक त्यामध्ये घातल्यास टप्प्याटप्प्याच्या स्फटिकीकरणाने कधीकधी हे घटक अलग करता येतात. उदा., अनेक हायड्रोकार्बनी घटक आणि निकटचे उकळबिंदू असलेल्या घटकांची बनलेली खनिज तेल उद्योगातील मिश्रणे यांच्यासाठी या स्फटिकीकरणाचा उपयोग होऊ शकतो.

अभिवर्तक स्फटिकीकरण : परंपरागत स्फटिकीकरणाच्या दृष्टीने योग्य नसलेली, विशेषतः रासायनिक समघटकांची मिश्रणे पुष्कळदा त्यात दुसरा घटक घालून त्यातील घटक अलग करता येतात. हा घटक घन द्रव्य निक्षेपित करण्यास कारणीभूत होतो. असे धन द्रव्य हे खरे रेणवीय संयुग किंवा जटिल असू शकते. ही जटिले रासायनिक संयुगे नसुन घट्टपणे बद्ध झालेली भौतिक मिश्रणे असतात. या स्फटिकीकरणाचा उपयोग मुख्यतः खनिज तेल उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर होतो. उदा., यूरियातील मेण काढून टाकण्याचा क्रियेद्वारे अगदी कमी प्रवाहबिंदू असलेल्या तेलांचे उत्पादन केले जाते. अशा मेणनिरासामुळे खनिज तेलातून घन हायड्रोकार्बने अलग करता येतात.

स्फटिककारक उपकरणे : शेकडो स्फटिककारक असून खंडित किंवा अखंडित, नियंत्रित किंवा अनियंत्रित, क्षोभणयुक्त वा क्षोभणरहित, वर्गीकरणकारक किंवा अवर्गीकरणकारक हे त्यांचे काही प्रकार आहेत. अतिसंपृक्तता साध्य करण्याच्या पद्धतीनुसारही स्फटिककारकांचे वर्गी-करण करतात व ही पद्धती व्यापकपणे वापरतात. या पद्धतीत शीतलीकारक ( शीतक), बाष्पीकारक, निर्वात, विक्रिया इ. प्रकारचे स्फटिककारक येतात.

विद्रुत व विद्रावक यांच्यातील तापमान-विद्राव्यता परस्परसंबंधांना स्फटिककारक निवडताना सर्वाधिक महत्त्व असते. उत्पादित स्फटिकांचे आकार, आकारमाने व आकारमानांची वाटणी तसेच स्फटिककारकासाठी येणारा खर्च व त्याला लागणारी जागा हे घटकही स्फटिक-कारकाची निवड करताना महत्त्वाचे असतात.

शीतक स्फटिककारक : यात शीतलीकरणाद्वारे विद्राव अति-संपृक्त होतो. क्षोभणरहित टाकी हा असा सर्वांत साधा स्फटिककारक आहे. यामध्ये उघड्या पायामधील संहत विद्राव पुष्कळदा काही दिवस नैसर्गिक अभिसरणाने थंड होऊ देतात. टाकीच्या तळावर स्फटिकांचे कठीण पापुद्रे तयार होऊ नयेत म्हणून विद्राव अधूनमधून ढवळतात. कधी कधी या पात्रात जाड तारा टांगतात. त्यांच्यावर स्फटिक तयार होतात. त्यामुळे कोणताही उत्पादित पदार्थ खाली पडत नाही. वितळरस किंवा मूलस्राव यातून काढून टाकतात. मंद शीतलीकरणाने बहुधा एकमेकांत गुंतलेले मोठे स्फटिक तयार होतात व त्यांच्यामध्ये मूलस्रावाचा अंश मागे रहातो. असे स्फटिक बहुधा अशुद्ध असतात. तसेच प्रक्रियेवर नियंत्रण नसल्याने त्यांचे आकारमान अगदी भिन्न म्हणजे धूलिकणापासून ते मोठ्या पिंडाश्माएवढे असते.

क्षोभणयुक्त उघडे स्फटिककारक : उघड्या टाकीच्या स्फटिककारकात ढवळण्याची यंत्रणा असल्याने लहान व एकसारखे स्फटिक निर्माण होतात. यात शीतलीकरणाचा काळ कमी होतो. यातील स्फटिकांत मूलस्रावाचा अंश कमी रहातो. हे स्फटिक सहज धुता येतात. या स्फटिकीकारक पात्राचे आतील पृष्ठभाग सपाट व गुळगुळीत ( उदा., पॉलिश केलेल्या अगंज पोलादाचे) असतात. त्यामुळे त्यांच्यावर कमीत कमी स्फटिक तयार होतात. या स्फटिककारकाची पात्रे थाळ्याप्रमाणे उथळ, आयताकार किंवा दंड गोलाकार असतात.

द्रोणी स्फटिककारक : यात स्फटिकीकरण अखंडपणे होते. याची द्रोणी ( डोण) उथळ, उघडी, अर्धदंडगोलाकार असून तिच्याभोवती पाण्याने थंड होणारे वेष्टन असते. तिच्यात मंदपणे फिरणारे सर्पिलाकार खरड यंत्र असून त्याच्यामुळे शीतलीकरण पृष्ठभाग स्वच्छ रहातात. स्फटिकवृद्धीस मदत होते. असे अनेक संच एका मालिकेत जोडतात अथवा एकावर एक असे ठेवतात.

ओस्लो-क्रिस्टल स्फटिककारक : हा अखंड वर्गीकरणकारक स्फटिककारक आहे. यात संहत विद्राव अखंडपणे फिरविला जातो. त्याच्या एका भागात विद्राव अतिसंपृक्त होतो. तो विद्राव दुसऱ्या भागात वाढत असलेल्या लोंबत्या स्फटिकांच्या स्तरातून जातो व स्फटिकवृद्धी होते.

बाष्पीभवनकारी स्फटिककारक : या प्रकारची मोठ्या प्रमाणावरील सौर बाष्पीभवन संयंत्रे उभारली आहेत. उदा., मिठागरे. साखरेच्या परिष्करणासाठी याचा उपयोग होतो. मात्र यात स्फटिकाच्या आकारमानाचे नियंत्रण होत नाही.

निर्वात स्फटिककारक : दाब कमी केलेल्या बाष्पीभवनकारी स्फटिककारकापेक्षा याचे कार्य किंचित भिन्न तत्त्वावर चालते. निर्वात स्फटिककारकात भरलेल्या विद्रावाचे एकाच वेळी बाष्पीभवन व अक्रमी-शीतलीकरण होते. आणि त्यामुळे विद्राव अतिसंपृक्त होतो.

पिंडीभवन : साठविलेल्या स्फटिकी द्रव्यात स्फटिक एकत्र बद्ध होऊन त्यांचा घट्ट गोळा होण्याची म्हणजे पिंडीभवनाची प्रवृत्ती आढळते. ही त्याची सर्वांत तापदायक समस्या आहे. भिन्न स्फटिकी द्रव्यांच्या पिंडीभवनाची अनेक निरनिराळी कारणे आहेत. स्फटिकाचा आकार, आकारमान, आर्द्रतेचे प्रमाण, स्फटिकातील अशुद्धी, साठविलेल्या अवस्थेत त्याच्यावर पडणारा दाब, साठविण्याचा कालावधी व त्या कालावधीत तापमानात होणारे बदल या सर्वांचा परिणाम पिंडीभवनावर होतो. उदा., स्फटिकांचे पृष्ठभाग ओलसर असणे वा होणे, स्फटिक पोत्यांत किंवा पिशव्यांत भरून त्या एकींवर दुसरी अशा रचून ठेवणे, अशुद्धींमुळे मीठ तर आर्द्रतेमुळे साखर ओलसर होणे स्फटिकी द्रव्य वगैरे. कोरड्या वातावरणात बंदिस्त करणे व ठेवणे, ते वाताभेद्य पायांत व वेष्टनांत साठविणे, साठवणीत त्याच्यावर दाब पडणार नाही याची काळजी घेणे, स्फटिकांदरम्यान किमान संपर्क राहील याची दक्षता घेणे, एकसम आकारमानाचे व मोठे स्फटिक तयार करणे, स्फटिकांवर विशिष्ट द्रव्याच्या सूक्ष्म चूर्णाचा लेप देणे, स्फटिकांवर आकार-परिवर्तक रंजकाचे संस्करण करणे हे पिंडीभवनाची शक्यता कमी करणारे काही उपाय आहेत.

पहा : द्रव स्फटिक रासायनिक संयुगे वर्गीकरण व विलगीकरण स्फटिकविज्ञान.

संदर्भ : 1. Mullin, J. W., Ed., Industrial Crystallization, 1993.

           2. Nyrlt, J. Industrial Crystallization : The Present State of the Art, 1983.

           3. Nyrlt, J. Sohnel, O. The Kinetics of Industrial Crystallization, 1985.

           4. Randolph, A. D. Larsen, M. A. Theory of Particulate Processes : Analysis and Techniques of Continuous Crystallization, 1988.

 ठाकूर, अ. ना.

“