Wyjaśniamy, czym jest krystalizacja i na czym polega ten proces chemiczny. Również stosowane metody i przykłady krystalizacji.
Czym jest krystalizacja?
Jest to znane jako krystalizacja do procesu chemicznego, w którym a gaz, a płyn lub jeden rozpuszczenie, w zestawie stałych kryształów. Kryształy te są utworzone przez uporządkowany zestaw sztywnych wiązań molekularnych, które są czyste w swojej elementarnej naturze. Z tego powodu krystalizacja może być stosowana jako metoda oddzielania składników stałych od niektórych jednorodna mieszanina, to znaczy może być stosowany jako metoda oczyszczania.
Istnieją różne metody krystalizacji, które mogą wykorzystywać selektywną zmianę warunków fizycznych temperatura lub z Ciśnienie, a także dodanie pewnych substancje chemiczne. Kształt, wielkość i jakość otrzymanych w ten sposób kryształów będzie zależeć od konkretnych warunków, w jakich zachodzi proces i czasu, w którym może on wystąpić.
Otrzymane w ten sposób kryształy metoda Są to formacje stałe, obdarzone bardzo dobrze zdefiniowanym wzorem dyfrakcyjnym (zjawisko polegające na odchylaniu się fali, gdy przechodzi ona przez przeszkodę przez mały otwór, a następnie rozchodzi się we wszystkich kierunkach za tym otworem). W zależności od warunków, w jakich zachodzi krystalizacja i rodzaju substancji do krystalizacji, otrzymane kryształy będą miały kolor konkretna, konkretna przezroczystość i określona geometria.
Kryształy są powszechne w naturze mineralnej i są klasyfikowane według ich właściwości w:
- Kryształy stałe. Są najliczniejsze. Z wyjątkiem szkła i niektórych stałych substancji amorficznych (substancji stałych, w których ich cząstki nie są uporządkowane, to znaczy nie mają kształtu), prawie cała materia stała jest w stanie krystalicznym. Na przykład: sól, cukier i niektóre kamienie szlachetne.
- Kryształy świecące. Są uważane za płyny i są często używane w wyświetlaczach sprzętu elektronicznego.
- Kryształy jonowe. Są twarde i kruche. Tworzące je kationy i aniony mają różne rozmiary i na ogół kryształy te mają wysokie temperatury topnienia. Na przykład: chlorek potasu (KCl) i siarczek cynku (ZnS).
- Kryształy kowalencyjne. ten atomy które je tworzą są zjednoczeni przez wiązania kowalencyjne tworząc trójwymiarową sieć. Na przykład: grafit i diament.
- Kryształy molekularne. Jego cząstki są związane Siły Van der Waalsa (siły przyciągające lub odpychające między molekuły, interakcje, które są mniejsze niż te odpowiadające a Wiązanie chemiczne) i/lub oddziaływania mostków wodorowych (oddziaływania atrakcyjne między atomem wodoru związanym z atomem elektroujemnym, z innym atomem elektroujemnym należącym do innej cząsteczki, oddziaływania te są również mniejsze niż te odpowiadające wiązaniu chemicznemu). Związki te są zwykle kruche, a ich temperatury topnienia nie przekraczają 100ºC. Na przykład: tetrafosfor (P4) i dijodo (I2).
- Kryształy metaliczne. Kryształy metaliczne składają się z atomów tego samego metal. Są one na ogół bardzo gęste, a ich właściwości (takie jak temperatura topnienia i twardość) różnią się w zależności od rodzaju metalu. Z drugiej strony te związki Są dobrymi kierowcami ciepło i Elektryczność. Na przykład: nikiel (Ni), żelazo (Fe) i kobalt (Co).
Przykłady krystalizacji
Para wodna w powietrzu może krystalizować bezpośrednio na zimnych powierzchniach.
- Formacja szronu Pod pewnymi warunkami wilgotność środowiskowy, para wodna z powietrze może krystalizować bezpośrednio na zimnych powierzchniach (takich jak szkło lub metale) i tworzyć struktury przypominające śnieg, zwane Mróz. Niektóre zamrażarki mają również tendencję do tworzenia szronu. To są kryształy Woda, którego konstytucja jest bardzo regularna i bardzo dobrze ukształtowana.
- Zamrażanie wody. Lód to zamarznięta woda i jako taki nie jest kryształem. Jednak podczas pierwszych faz zamrażania tego płynu można zobaczyć, jak powstają dendryty (kryształy, w których orientacja kryształów jest różna) i inne zanurzone struktury kryształów.
- Odparowanie wody morskiej. Aby uzyskać kryształy soli, a także wodę odsoloną, wodę pobraną z morze. W ten sposób ciecz zamienia się w gaz (parę wodną), pozostawiając rozpuszczone w pojemniku sole, które pozostają w postaci doskonałych kryształków soli.
- Srebrne kryształy do fotografii. Kryształy srebra są przydatne w przypadku niektórych artefaktów przemysłu filmowego lub starej fotografii (oczywiście nie cyfrowej), ponieważ są wrażliwe na światło, kryształy te są przestawiane przed światłem, kopiując w ten sposób wrażenie światła. Do ich uzyskania wykorzystuje się związki takie jak bromek, chlorek czy jodek srebra.
- Kryształy szczawianu wapnia. Kryształy te powstające w wyniku gromadzenia się soli i wapnia w nerkach są zwykle bolesne dla istota ludzka, a czasami do ich ekstrakcji wymagana jest interwencja chirurgiczna, ponieważ utrudniają normalne wydalanie moczu. Mają postać małych ciemnych kamieni, zwanych kamieniami nerkowymi lub też „kamieniami” lub „piaskiem” w nerkach.