オートクレーブ
化学合成の中でも工業的に特に重要なのは水晶の合成である。オートクレーブ内に、天然水晶の小片(ラスカ)を下部に入れ、上部に種水晶を吊るし、アルカリ水溶液を満たして密封し、高温高圧(約350 °C、90 - 145 MPa)に保つ。高温高圧の環境下で原料のラスカはわずかに溶解し飽和状態となる。下部にくらべ上部の温度を低くすることで内部に熱対流が発生し、飽和溶液は熱対流によって温度の低い上部に運び込まれる。上部は過飽和状態となり種水晶表面に水晶が再結晶化し、成長する。成長速度は、1日辺り0.4-0.5ミリメートルの速度で、40日程度から長いもので200日以上を要する。得られた水晶は、宝石として使用されるほか、水晶振動子としてクオーツ式時計に用いられる。
高い圧力下では、多くの化学反応が常圧(1気圧)の場合よりも早く進行し、また常圧ではほとんど見られない反応も起きることが知られている。また水分を含む物体を加熱する場合、常圧下では1気圧の水の沸点である100 °C付近で物体内部の水分の大部分が水蒸気に変わり失われてしまうが、高圧下では沸点が上昇し、100 °Cを大きく超える温度でも水分を保持させたまま物体を加熱することが可能となる。これによって、高温状態の水や水蒸気によって特定の化学反応を早く進行させたり、物体内部への浸透性を高めたりすることが可能である。これらの現象を利用して、耐圧容器(耐圧装置)の内部に飽和水蒸気や水素ガスなどの気体を入れて、さらに高圧(場合によっては高温高圧)にすることで、容器内部に入れた物体内部で特定の化学反応を早く進行させるのがオートクレーブの原理である。
水(水蒸気)を用いるオートクレーブ処理は、水を入れた密閉容器を加熱すれば高温高圧の状態が得られる、最も簡単なオートクレーブの例である。またその装置の機構も比較的単純ですむことから、医学や材料科学などさまざまな分野で利用されている。
オートクレーブ処理のための装置では、耐圧性かつ内部で進行する化学反応によって腐食されない材質(ステンレスなど)が加圧される部分に使用される。大きさは数十センチメートル単位のものから、数十メートルに至る大型の装置までさまざまである。