Mes paaiškiname, kas yra kristalizacija ir iš ko susideda šis cheminis procesas. Taip pat jo naudojami metodai ir kristalizacijos pavyzdžiai.
Kas yra kristalizacija?
Jis žinomas kaip kristalizacija į cheminį procesą, kurio metu a dujų, a skystis arba vienas ištirpimas, kietų kristalų rinkinyje. Šiuos kristalus sudaro tvarkingas standžių molekulinių ryšių rinkinys, kuris yra grynas savo elementine prigimtimi. Dėl šios priežasties kristalizacija gali būti naudojama kaip būdas atskirti kietus komponentus nuo kai kurių vienalytis mišinys, tai yra, jis gali būti naudojamas kaip valymo būdas.
Yra įvairių kristalizacijos metodų, kuriuose galima pasirinktinai keisti fizines sąlygas temperatūros arba iš Slėgis, taip pat pridėjus tam tikrų cheminių medžiagų. Taip gautų kristalų forma, dydis ir kokybė priklausys nuo konkrečių sąlygų, kuriomis vyksta procesas, ir laiko, per kurį jam leidžiama vykti.
Taip gauti kristalai metodas Jie yra kieti dariniai, turintys labai aiškiai apibrėžtą difrakcijos modelį (reiškinį, kurį sudaro bangos nukrypimas, kai ji praeina per kliūtį per mažą skylę ir sklinda visomis kryptimis už šios skylės). Priklausomai nuo kristalizacijos sąlygų ir kristalizuojamos medžiagos tipo, gauti kristalai turės spalva konkretus, specifinis skaidrumas ir apibrėžta geometrija.
Kristalai yra paplitę mineralinėje gamtoje ir klasifikuojami pagal savo savybes:
- Kietieji kristalai. Jų yra daugiausia. Išskyrus stiklą ir kai kurias kietąsias amorfines medžiagas (kietąsias medžiagas, kuriose jų dalelės jie nėra tvarkingi, tai yra, jiems trūksta formos), beveik visos kietosios medžiagos yra kristalinės būsenos. Pavyzdžiui: druska, cukrus ir kai kurie brangakmeniai.
- Šviečiantys kristalai. Jie laikomi skysčiais ir dažnai naudojami elektroninės įrangos ekranuose.
- Jonų kristalai. Jie kieti ir trapūs. Juos sudarantys katijonai ir anijonai yra skirtingų dydžių ir apskritai šių kristalų lydymosi temperatūra yra aukšta. Pavyzdžiui: kalio chloridas (KCl) ir cinko sulfidas (ZnS).
- Kovalentiniai kristalai. The atomai juos sudarančius vienija kovalentiniai ryšiai formuojant trimatį tinklą. Pavyzdžiui: grafitas ir deimantas.
- Molekuliniai kristalai. Jo dalelės yra surištos Van der Waals pajėgos (patrauklios arba atstumiančios jėgos tarp molekules, sąveikos, kurios yra mažesnės nei atitinkančios a Cheminis ryšys) ir (arba) vandenilio tilto sąveika (patraukli sąveika tarp vandenilio atomo, prijungto prie elektronneigiamo atomo, su kitu elektronneigiamu atomu, priklausančiu kitai molekulei, šios sąveikos taip pat mažesnės nei atitinkančios cheminį ryšį). Šie junginiai paprastai yra trapūs ir jų lydymosi temperatūra yra žemesnė nei 100 ºC. Pavyzdžiui: tetrafosforas (P4) ir dijodas (I2).
- Metaliniai kristalai. Metaliniai kristalai sudaryti iš tų pačių atomų metalo. Paprastai jie yra labai tankūs, o jų savybės (pvz., Lydymosi temperatūra ir kietumas) skiriasi priklausomai nuo metalo tipo. Kita vertus, šios junginiai Jie yra geri vairuotojai karštis ir elektros. Pavyzdžiui: nikelio (Ni), geležies (Fe) ir kobalto (Co).
Kristalizacijos pavyzdžiai
Vandens garai ore gali kristalizuotis tiesiai ant šaltų paviršių.
- Šerkšno susidarymas Tam tikromis sąlygomis drėgmės aplinkosauga, vandens garai apie oro gali kristalizuotis tiesiai ant šaltų paviršių (pavyzdžiui, stiklo ar metalų) ir sudaryti į sniegą panašias struktūras, vadinamas Šerkšnas. Kai kuriuose šaldikliuose taip pat susidaro šerkšnas. Tai yra kristalai iš Vanduo, kurio konstitucija labai taisyklinga ir labai gerai susiformavusi.
- Vandens užšaldymas. Ledas yra užšalęs vanduo, todėl jis nėra kristalas. Tačiau per pirmąsias šio skysčio užšalimo fazes galite pamatyti, kaip atsiranda dendritai (kristalai, kurių kristalų orientacijos skiriasi) ir kitos panardintos kristalų struktūros.
- Jūros vandens garinimas. Norint gauti druskos kristalus, taip pat gėlintą vandenį, vanduo, paimtas iš jūra. Tokiu būdu skystis paverčiamas dujomis (vandens garais), paliekant inde ištirpusias druskas, kurios lieka kaip tobuli druskos kristalai.
- Sidabriniai kristalai fotografijai. Sidabro kristalai yra naudingi tam tikriems kino pramonės artefaktams ar senai fotografijai (aišku, ne skaitmeninei), nes yra jautrūs šviesa, šie kristalai persirikiuoja prieš šviesą, taip kopijuodami šviesos įspūdį. Jiems gauti naudojami junginiai, tokie kaip sidabro bromidas, chloridas ar jodidas.
- Kalcio oksalato kristalai. Šie kristalai, susidarantys dėl druskų ir kalcio kaupimosi inkstuose, paprastai yra skausmingi zmoguso kartais prireikia chirurginės intervencijos joms ištraukti, nes trukdo normaliam šlapimo išsiskyrimui. Jie yra mažų tamsių akmenų, žinomų kaip inkstų akmenys, arba taip pat "akmuo" arba "smėlis" inkstuose pavidalu.