实验室获得的固体有机物，经常含有少量杂质，除去这些杂质最常用的方法就是选择适当的溶剂进行重结晶。

    重结晶方法的原理就是利用被提纯化合物和杂质在热和冷的溶剂中溶解度的不同，把杂质分离或留在溶液中，以达到分离提纯的目的。

重结晶操作的一般过程为：

（1）选择合适的溶剂。

（2）将待纯化的固体溶解在热溶剂中制成饱和溶液。若含有有色杂质时，应加适量活性炭脱色。

（3）趁热过滤除去不溶性杂质。

（4）冷却滤液使结晶析出。

（5）减压过滤分出结晶并洗涤，以除去吸附的母液。

（6）干燥结晶。

1．溶剂的选择

    选择合适的溶剂是重结晶时的首要问题。理想的溶剂应符合下列条件：（1）与被提纯化合物不起化学反应；（2）被提纯化合物在冷与热的溶剂中的溶解度应有显著的差别，一般高温时溶解度好而低温时溶解度差；（3）杂质的溶解度非常大或非常小；（4）溶剂的沸点不宜太高，以便容易从结晶中除去；（5）待提纯物在溶剂中能形成较好的结晶。此外，还要考虑溶剂的价格、易燃程度、毒性大小、操作与回收的难易等。

    具体选择溶剂时，已知物的精制可查阅手册或参考类似化合物重结晶的条件。若是未知物，主要是通过实验进行选择，选择时应利用“相似相溶”的经验规律，并根据选择溶剂的条件要求，用少量样品反复试验来选择和决定合适的溶剂，即把少量（约0.1g）被提纯的样品研细放入试管中，用滴管慢慢滴入溶剂并不断振摇，待加入溶剂量约1 mL时，在水浴上加热至沸，观察加热和冷却时样品溶解的情况：（1）如样品在1 mL冷或热的溶剂中都溶解，表明溶解度太大。（2）如样品不溶于l mL沸腾的溶剂中，则要继续加热，慢慢再滴入溶剂，每次滴加 0.1 mL，并加热至沸。要是加入溶剂已达4 mL仍不能溶解，说明溶解度太小，该溶剂也不适用。（3）如化合物能溶于 1～4 mL沸腾的溶剂中，此时应将试管冷却，或在室温下静置。能自行析出结晶时，则可选择该溶剂为重结晶溶剂；如结晶不能析出，可让溶剂挥发，也可用玻棒摩擦试管壁或用冰水浴冷却，以促使结晶析出，如结晶仍不能析出，则该溶剂不能选用，此时应改用其它溶剂或选用混合溶剂。常用的重结晶溶剂有水、甲醇、95％乙醇、冰乙酸、丙酮、乙醚、石油醚、乙酸乙酯、苯、氯仿、四氯化碳等。

    当一种物质在一些溶剂中的溶解度太大，而在另一些溶剂中的溶解度又太小，不能选择到一种合适的溶剂时，常可使用混合溶剂而得到满意的结果。所谓混合溶剂，就是把对此物质溶解度很大和溶解度很小的两种溶剂（能互溶，如水和乙醇）混合起来，这样可获得新的良好的溶解性能。用混合溶剂重结晶时，可先将待纯化物质在接近溶剂的沸点时溶于溶解度大的溶剂中。若有不溶物，趁热过滤除去；若有色，则用适量（大约l％～5％）活性炭煮沸脱色后趁热过滤。在热溶液中小心地加入溶解度小的溶剂，维持此温度，直至所出现的浑浊不再消失为止，再加入少量溶解度大的溶剂或稍加热使其恰好完全溶解。然后将混合物冷却，若得到的是油状物，则需重新调整比例进行试验。有时也可将两种溶剂按一定比例先行混合进行重结晶，其操作和用单一溶剂时相同。常用的混合溶剂有：乙醇—水，乙酸—水、丙酮—水、甲醇—乙醚、丙酮—乙醚、乙酸—石油醚、苯—石油醚等。

2．溶解

    将待结晶样品置于圆底瓶中，加入比需要量（根据查得的溶解度数据或溶解度试验方法所得的结果进行估算）略少的溶剂，加几粒沸石，然后装上球形冷凝管，以免加热时溶剂挥发。添加溶剂应由冷凝管上端加入，如是易燃溶剂，应熄灭火焰。根据溶剂的沸点和易燃性，选择适当的热浴。若加热到微微沸腾仍未完全溶解，应再分次滴加溶剂，每次加入后均需再加热使溶液沸腾片刻，直至溶质溶于最少量的微沸溶剂中。若留下固体不多，再加溶剂也不能溶解，说明是不溶性杂质，不需要再加。要使重结晶的产品更纯、回收率高，溶剂的用量是关键。虽然从减少溶解损失来考虑，溶剂尽可能避免过量，但这样在热过滤时由于溶液温度的迅速降低和溶剂的挥发，使结晶在滤纸上析出，会带来很大的麻烦和损失，特别是当待结晶样品的溶解度随温度变化很大时更是如此。因此，要根据这两方面的损失来权衡溶剂的用量，一般比需要量多加10％～20％左右的溶剂。

    在溶解过程中，有时被提纯的化合物呈成油状析出，冷却时也不结晶而是固化成块，这样常常会混入杂质和少量溶剂，对纯化产品不利。为了避免这种现象的出现，最好重新选择溶剂。当然，也可选择沸点低于被提纯物溶点的溶剂，使其溶解而不是熔融。如不能选择沸点较低的溶剂，应在比熔点低的温度下进行溶解。也可适当加大溶剂的用量，但这样会影响结晶的回收率。

若存在有色杂质时，应移去火源，向热溶液加少量活性炭脱色（应使沸腾溶液稍冷后再加，以防发生暴沸），重新煮沸5～10min，并不时搅拌或摇动。所用的活性炭通常为样品质量的1％～5％，假如用量太多，则会吸附一部分纯化的物质，影响回收率。活性炭可吸附有色杂质、树脂状物质以及均匀分散的物质，在水溶液中脱色效果最佳，也可在极性有机溶剂中使用，但在烃类等非极性溶剂中效果最差。

3．热过滤

由上述过程所得到的热溶液必须趁热过滤，以除去不溶解的杂质和活性炭。常用热过滤和吸滤两种方法。过滤易燃溶液时，附近的火源必须熄灭。过滤时，为了过滤得快，避免过滤时结晶析出，要选用颈短而粗的玻璃漏斗。在过滤前要把漏斗放在烘箱中预先烘热，待过滤时将漏斗取出，置于固定在铁架台上的小铁圈中，在漏斗中放一折叠滤纸，滤纸向外突出的棱边应紧贴于漏斗壁上（图1）。在过滤即将进行时，先用少量热的溶剂润湿，以免干滤纸吸附溶液中的溶剂，使结晶析出而堵塞滤纸孔。过滤时要用玻棒将溶液引入漏斗，以免溶液从滤纸和漏斗之间漏入。为了减少溶剂挥发，漏斗上应盖上表面皿，并使其凹面向下。盛滤液的容器一般要用锥形瓶，只有水溶液才可收集在烧杯中。如果过滤顺利，常常只有很少的结晶在滤纸上析出，而结晶较多时需用药匙收回到原来的瓶中，再加适量溶剂加热溶解，趁热过滤后将锥形瓶用塞子塞好，静置冷却使结晶完全析出。

若过滤的溶液量较多，或溶液稍冷就析出结晶时，最好采用热水漏斗过滤（图1）。将它用铁夹夹好，并预先加热侧面的支管，将水煮沸。过滤易燃溶液时一定要熄灭火源，直到滤完为止，以免发生火灾。

减压热过滤也叫热吸滤，要用布氏漏斗或玻璃砂芯漏斗。过滤前应将漏斗放入烘箱内或用电吹风预热，滤纸要盖住漏斗孔，但不能大于漏斗底面。滤纸与漏斗底面之间不易贴紧时，需用同一热溶剂润湿滤纸，抽去多余溶剂使之紧贴底面。如是无水溶剂过滤，应先用水润湿滤纸，抽干贴紧，然后再用无水乙醇或丙酮洗去水分，即可进行过滤。减压过滤操作简便、速度快，使用普遍，但悬浮的杂质或活性炭粉末易穿过滤纸，可用双层滤纸。压力抽得太低，即真空度高时，溶剂挥发迅速，有沸腾溢出的危险。此外，漏斗孔内也易析出结晶，影响过滤。

图1  趁热过滤和吸滤装置

减压过滤常用水泵抽气。水泵的效能与本身的结构、水压及水温有关。水泵所能达到的最低压力，理论上为当时室温时水的蒸气压，一般可达0.93～3.33 kPa（7～25 mmHg）。为了防止水压突降造成水倒吸，在水泵与吸滤瓶之间应装上安全瓶。如停止过滤，应先打开安全瓶活塞与大气相通，然后再关闭水泵。

折叠滤纸的方法：将选定的圆滤纸（方滤纸可在折好后再剪）按图（图2）先一折为二，再沿2—4折成四分之一。然后将1—2的边沿折至4—2；2—3的边沿折至2—4，分别在2—5和2—6处产生新的折纹。继续将1—2折向2—6；2—3折向2—5，分别得到2—7和2—8的折纹。同样以2—3对2—6；1—2对2—5分别折出2—9和2—10的折纹。最后在8个等分的每一个小格中间以相反方向折成16等分。结果得到折扇一样的排列。再在1—2和2—3处各向内折一小折面，展开后即得到折叠滤纸或称扇形滤纸。在折纹集中的圆心处，折时切勿重压，否则滤纸的中央在过滤时容易破裂。在使用前，应将折好的滤纸翻转并整理好后再放入漏斗中，这样可避免被手指弄脏的一面接触滤过的滤液。