結晶過程產量決定于結晶固體與其溶液之間的相平衡關系,通常可用固體在溶液中的溶解度來表示這種相平衡關系。溶液的過飽和與溶解度曲線的關系如下圖所示。圖中的AB線為普通的溶解度曲線,CD線代表溶液過飽和而能自發地產生晶核的濃度曲線(超溶解度曲線)。這兩根曲線將濃度——溫度圖分割為三個區域。AB線以下是穩定區,在此區中溶液尚未達到飽和,因此沒有結晶的可能。AB線以上為過飽和溶液區,此區又分為兩部分:在AB與CD線之間稱為介穩區,在這個區域中,不會自發地產生晶核,但如果溶液中已加了晶種,這些晶種就會長大。CD線以上是不穩區,在此區域中,溶液能自發地產生晶核。工業結晶過程要避免自發成核,才能保證得到平均粒度大的結晶產品。只有盡量控制在介穩區才能達到這個目的。
在已有晶核形成或加入晶種的過飽和溶液中,以過飽和 度為推動力晶核或晶種將長大。晶體的生長由三個步驟組成 1)帶結晶的溶質經擴散穿過晶體表面的一個靜止液層,從溶 液中轉移到晶體表面。2)到達晶體表面的溶質長入晶面,使 結晶長大,同時放出結晶熱。3)放出來的結晶熱借傳導傳入 溶液中。***步擴散過程中必須有濃度差作為推動力。第二步溶質長入晶面的過程中不外乎要使溶質分子或離子在空間 晶格上排列而組成有規則的結垢。表面反應的過程極為溶質 長入晶面的過程中借助另一部分的濃度差作為推動力。如下圖所示:

若用方程式的模型則可表示為:

作為晶體生長的總系數;作為總推動力的總濃度差。因此表面 反應速率很快時結晶過程由擴散速率控制;擴散速率很高時結晶過 程由表面反應速率控制。在較高溫度時表面反應速率有較大幅度提 高而擴散速率的增大則有限。