การตกผลึกเป็นวิธีที่ทำให้สารบริสุทธิ์ โดยอาศัยหลักการละลายได้ที่ต่างกัน โดยสารที่ต้องการแยกและไม่ต้องการแยกจะต้องละลายได้ในตัวทำละลายชนิดเดียวกัน แต่ต้องมีความสามารถในการละลายต่างกัน โดยสารที่ละลายได้น้อยกว่าจะตกผลึกออกมาก่อน

รูปที่ 1 แสดงการทำสารละลายอิ่มตัว

วิธีการตกผลึก
1. ใส่สารลงไปในตัวทำละลายทีละน้อย จนได้สารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิสูง
2. กรองสารละลายขณะร้อนเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนที่ไม่ละลายออกไป
3. ปล่อยให้สารละลายอิ่มตัวเย็นลงจะได้ของแข็งที่มีรูปทรงเรขาคณิตตกผลึกแยกออกมา ซึ่งเมื่อนำไปกรองแล้วทำให้แห้งก็จะได้ของแข็งบริสุทธิ์ตามต้องการ

หมายเหตุ : ที่ต้องใช้สารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิสูง เพราะสารส่วนมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นจะละลายได้มากขึ้น และเมื่อเราลดอุณหภูมิลง สารจะละลายได้น้อยลงทำให้ส่วนที่ละลายไม่ได้ตกลงมาเป็นผลึกแทน

การคำนวณปริมาณสารที่ตกผลึก

ตารางแสดงสภาพละลายได้ ณ อุณหภูมิต่างๆ ของสารแต่ละชนิด

ตัวอย่าง 1 นำ KI 200 กรัม ไปละลายในน้ำ 100 g ที่ 100๐C แล้วลดอุณหภูมิมาที่ 20 ๐C KI จะตกผลึกกี่กรัม
วิธีคิด
> ที่ 100๐C ในน้ำ 100 กรัมKI ละลายได้ 208 กรัม แต่ใส่ไป 200 กรัม จึงยังไม่อิ่มตัวและละลายได้ทั้ง 200 กรัม
> พอลดอุณหภูมิมาที่ 20 ๐C KI จะละลายได้แค่ 144 กรัม ซึ่งเดิมละลายได้ถึง 200 กรัม
> เพราะฉะนั้น KI จะตกผลึก = 200 - 144 = 56 กรัม

ตัวอย่าง 2 นำ KNO3 300กรัม ไปละลายในน้ำ 100g ที่ 100๐C แล้วลดอุณหภูมิมาที่ 0 ๐C KNO3 จะตกผลึกกี่กรัม
วิธีคิด
> ที่ 100๐C ในน้ำ 100 กรัม KNO3 ละลายได้ 246 กรัม แต่ใส่ไป 300 กรัม สารละลายจึงอิ่มตัวแล้ว แต่ยังมี KNO3 ที่ละลายไม่ได้เหลืออีกถึง 300-246= 54 กรัม เมื่อละลายไม่ได้สารเหล่านี้ก็จะตกตะกอนลงมา(ยังไม่เป็นผลึก) ให้เราทำการกรองออกเสียก่อนเพื่อที่จะไม่ได้ปนกับส่วนที่จะตกมาเป็นผลึกทีหลัง
> พอลดอุณหภูมิมาที่ 0๐C KNO3 จะละลายได้แค่ 13.3 กรัม ซึ่งเดิมละลายมีสารที่ละลายอยู่แล้วถึง 246 กรัม
> เพราะฉะนั้น KNO3 จะตกผลึก = 246 - 13.3 = 232.7 กรัม

ตัวอย่าง 3 นำ NaNO3 500กรัม ไปละลายในน้ำ 300g ที่ 100๐C แล้วลดอุณหภูมิมาที่ 60 ๐C NaNO3 จะตกผลึกกี่กรัม
วิธีคิด
> ที่ 100๐C ในน้ำ 100 กรัม NaNO3 ละลายได้ 180 กรัม แต่ในตัวอย่างนี้ไม่ได้มีน้ำ 100 กรัมแล้ว แต่มีถึง 300 กรัม เพิ่มขึ้นถึง 3 เท่า ดังนั้นสภาพละลายได้ก็ต้องเพิ่มขึ้น 3 เท่าเช่นกัน คือจะต้องละลายได้ 180 X 3 = 540 กรัม
> แต่เรามี NaNO3 แค่ 500 กรัมสารละลายจึงยังไม่อิ่มตัว และละลายได้ทั้งหมด
> พอลดอุณหภูมิมาที่ 60๐C NaNO3 จะละลายได้ 124X3 = 372 กรัม ซึ่งเดิมละลายมีสารที่ละลายอยู่แล้วถึง 500กรัม
> เพราะฉะนั้น NaNO3 จะตกผลึก = 500 - 372 = 128 กรัม

ข้อควรรู้ !
- สารใดที่สามารถละลายได้มากขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จะเรียกว่าการละลายแบบดูดความร้อน หรือก็คือใช้ความร้อนเพิ่มขึ้นเพื่อให้สามารถละลายได้ดีขึ้นนั่นเอง
- ในทางกลับกัน สารใดที่ละลายได้น้อยลงเมื่อเพิ่มอุณหภูมิสูงขึ้น หรือก็คือละลายได้ดีขึ้นเมื่ออุณหภูมิน้อยลง (เช่น CaCrO4 ในตารางด้านบน) จะเรียกว่าเป็นการละลายแบบคายความร้อน คือ ต้องคายความร้อนออกมาเพื่อให้สามารถละลายได้ดีขึ้นนั่นเอง

http://e-chemistry.tripod.com/sasan/s3_6.htm