क्रिस्टलीकरण प्रक्रियाएं कैसे और कब होती हैं?

निश्चित रूप से आपने कभी क्रिस्टल के बारे में सुना है, यह संभावना है कि इस बिंदु पर आपके दिमाग ने एक विशाल हीरे, एक नीलम या पुखराज की कल्पना की है। और निश्चित रूप से, इस समूह में कई जाने-माने लोग भी शामिल हैं "कीमती पत्थर", लेकिन एक क्रिस्टल एक संप्रदाय नहीं है जो स्पष्ट रूप से आभूषण के क्षेत्र को शामिल करता है।

एक क्रिस्टल एक दिलचस्प प्रक्रिया का अंतिम उत्पाद है जिसे क्रिस्टलीकरण के रूप में जाना जाता है, जो "चेहरे" द्वारा गठित एक सजातीय ठोस के परिणामस्वरूप होती है, जो विभिन्न विमानों में स्थित भाग होते हैं।

क्रिस्टलीकरण से ठोस के लक्षण

क्रिस्टल का आकार विभिन्न प्रकार के आयामों में एक चर विशेषता है। "विशाल" क्रिस्टल पाए जा सकते हैं जिन्हें रैखिक इकाई "मीटर" के माध्यम से मापा जा सकता है, साथ ही साथ हम कर सकते हैं क्रिस्टल का पता लगाएं यह होना चाहिए "माइक्रोन" के संदर्भ में व्यक्त, क्योंकि उनका छोटा आकार बैक्टीरिया जैसे सूक्ष्मजीवों के साथ तुलना करने योग्य बनाता है, जो केवल सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से देखने योग्य हैं।

जैसा कि उल्लेख किया गया है, क्रिस्टलीय प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप उच्च शुद्धता के उत्पाद बनते हैं, यही कारण है कि हमने पहले, परिभाषा में, स्थापित किया था क्रिस्टल सजातीय हैं: अर्थात्, ठोस की मात्रा में किसी भी बिंदु पर उत्पाद की संरचना स्थिर मूल्य पर बनी रहती है, जिसका तात्पर्य यह है कि भौतिक और रासायनिक विशेषताएं पूरे भाग में अपरिवर्तित रहती हैं, और गड़बड़ी के कारण भिन्नता के अवलोकन के मामले में, परिवर्तन पूरे प्रजातियों में होगा। यह गुणवत्ता विभिन्न क्षेत्रों में मूल्यवान उत्पाद बनाती है, जो सामग्री की गुणवत्ता की सराहना से लेकर गुणवत्ता तक होती है पदार्थों को अलग करने की तकनीक के रूप में क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया का उपयोग.

क्रिस्टलीय उत्पादों को प्रयोगशाला स्तर पर भी अलग किया जा सकता है, विधानसभाओं में नियंत्रित प्रतिक्रियाओं के माध्यम से जो प्रकृति में होने वाली सहज प्रक्रियाओं का अनुकरण करते हैं। नियंत्रित प्रक्रियाओं में प्राप्त क्रिस्टल के मुख्य लाभों में से एक यह है कि वे अधिक नियमित आकार पेश करते हैं, जो पूरी तरह से अधिक सटीकता के बहुभुज आंकड़ों से मेल खाते हैं।

एक क्रिस्टल में, हमें उन चेहरों को अलग करना होगा जो वास्तविक क्रिस्टलीय आदत (रूपात्मक विशेषताओं) का हिस्सा हैं, और उनकी संख्या के आधार पर, हम ठोस के मूलभूत आकार पर विचार कर सकते हैं। आमतौर पर में क्रिस्टल को कई मूलभूत आकृतियों के संयोजन द्वारा परिभाषित किया जाता है, मुख्य निम्नलिखित हैं:

• पेडियन: एक समतल चेहरे से युक्त ग्लास, बिना समकक्ष के।
• पिनैकॉइड: यह समरूपता की धुरी के संबंध में दो समकक्ष चेहरों से बना है।
• स्फेनॉयड: दो समान चेहरे जो इस ठोस झूठ को एक द्विआधारी अक्ष के चारों ओर बनाते हैं।
• प्रिज्म: यह होमोसेक्सुअल चेहरों से बना है जो एक ज़ोन बनाते हैं। "एक क्रिस्टल का क्षेत्र" होने के नाते, एक ही दिशा के समानांतर चेहरे के एक सेट के रूप में परिभाषित किया जाता है, उसी के किनारे के अनुरूप।

आंतरिक दृष्टिकोण से स्फटिकों की संरचना को कम या अधिक सजातीय, आवधिक और अनियंत्रित प्रणाली के अनियंत्रित प्रणाली द्वारा गठित माना जा सकता है जो अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं पर एक संरचना विकसित करता है। क्रिस्टल की विशेषताओं के भीतर, ब्याज हमेशा इस तथ्य से जगाया गया है कि प्रत्येक बिंदु नियमित रूप से दोहराएं सामग्री के कब्जे वाले स्थान में। क्रिस्टलोग्राफी में, इस क्रिया को प्रभावित करने वाली घटना को कहा जाता है अनुवाद.

क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया

क्रिस्टलीकरण होने के लिए, हमें एक पदार्थ से शुरू करना चाहिए जिसे वर्गीकृत किया जा सकता है "क्रिस्टलीय", और इसे परिभाषित किया गया है क्योंकि जो कण इसे बनाते हैं, चाहे वे एक परमाणु, आणविक या आयनिक प्रकृति के हों, उनमें समरूपता, आवधिकता और समरूपता के गुण होते हैं।

पूरी प्रक्रिया तब सक्रिय होती है जब क्रिस्टलीय पदार्थ के किसी बिंदु पर, कणों को पुनर्गठित करना शुरू हो जाता है, जिसे एक चरण में कहा जाता है केंद्रक। इस पूरी प्रक्रिया में कणों के क्रम में स्पष्ट भिन्नता के अलावा, थर्मोडायनामिक स्थितियों में परिवर्तन की एक प्रक्रिया शामिल है, जो गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन से उत्पन्न गड़बड़ी के मुआवजे के लिए उन्मुख हैं, जो इसके द्वारा चिह्नित है तीन घटनाएं:

• रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तन।
• न्यूक्लिएशन ज़ोन और शेष सजातीय चरण के बीच एक इंटरफ़ेस का निर्माण।
• इस प्रक्रिया में आयतन और आकार में भिन्नता से तनाव पैदा होता है।

अगला चरण तब उत्पन्न होता है जब न्यूक्लिएशन बेस संरचना स्थिर हो जाती है। अगला कदम कुछ तार्किक और पूर्वानुमेय है, एक बार जब हमारे पास मूल संरचना होगी तो हम इसकी एक प्रक्रिया में प्रवेश करेंगे विकासजिसमें नाभिक के आयामों में परिवर्तन देखा जाता है। कम से कम, यह वृद्धि चेहरे के गठन में परिणाम होगी, जब तक कि क्रिस्टल एक अच्छी तरह से परिभाषित आदत प्राप्त नहीं करता है।

क्रिस्टल विकास का तंत्र

वोल्मर द्वारा विकसित सिद्धांत बताता है कि एक क्रिस्टल का विकास कैसे होता है, यह स्थापित करते हुए, क्रिस्टलीय पदार्थ के न्यूक्लियेशन से बुनियादी संरचना के आसपास, एक तरह का अवशोषण परत, जो एक अंतरफलक के रूप में कार्य करता है, और इसके अलावा, यह इसके चारों ओर कणों के प्रवास को बढ़ावा देता है, जो सतह के समानांतर चलते हैं। इस प्रक्रिया के परिणाम को दो-आयामी विमान में परिभाषित संरचना के रूप में परिभाषित किया गया है।

उनके हिस्से के लिए, कोसेल और स्ट्रैसी ने निर्धारित किया यांत्रिक कार्य की आवश्यकता है इस परत की सतह के लिए एक आयन के निर्धारण को प्राप्त करने के लिए, और यह कि इसकी स्थिति पर निर्भर करता है।

विकास को परिभाषित करने वाले एक मॉडल के विकास के लिए संतृप्ति क्षेत्रों के पूर्वानुमान की आवश्यकता होती है जहां परिवर्तन की एक उच्च दर देखी जाती है (स्थानीय क्षेत्रों के सुपरसेटेशन)। इससे पता चलता है कि परतों में क्रिस्टल की वृद्धि होती है।

एक जुदाई तंत्र के रूप में क्रिस्टलीकरण

चूंकि एक क्रिस्टल एक सजातीय पदार्थ के साथ बनता है, इसलिए पदार्थों के चयनात्मक पृथक्करण की एक विधि के रूप में इसका उपयोग कई तरीकों के बीच बढ़ाया गया है, नीचे हम यह बताएंगे कि जिनके उपयोग अधिक व्यापक हैं, उनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

• एक नया विलायक जोड़ना: यदि हम उन उत्पादों की प्रकृति को जानते हैं जिन्हें हम संभाल रहे हैं, तो हम इस पद्धति को लागू कर सकते हैं, जिसमें मूल रूप से एक नया विलायक जोड़ना होता है जो विलायक के साथ इंटरैक्ट करता है जिसमें हम जिस क्रिस्टल को क्रिस्टलीकृत करना चाहते हैं वह डूब जाता है। जब नया विलायक चुनिंदा रूप से अपने होमोलॉग के साथ बातचीत करना शुरू कर देता है, तो विलेय अवक्षेपित हो जाता है, क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया शुरू कर देता है।
• उच्च विलेय सांद्रता को ठंडा करना: जब हमारे पास एक उच्च सांद्रता समाधान होता है, जो उच्च तापमान पर बनाया गया था, और हम इसे एक शीतलन प्रक्रिया में जमा करते हैं, तो हम सुपरसेटेशन की स्थिति प्राप्त करते हैं, जिसमें विलायक की एक बड़ी मात्रा को विलायक की तुलना में भंग कर दिया जाता है, जो उन नए में स्वीकार कर सकते हैं तापमान की स्थिति। यदि तापमान को कम करने की प्रक्रिया को नियंत्रित तरीके से किया जाता है, तो हम उस क्रिस्टल के आकार को प्रभावित कर सकते हैं जिसे हम प्राप्त करने जा रहे हैं।
• उच्च बनाने की क्रिया: यह तकनीक केवल क्रिस्टलीय यौगिकों में ही लागू की जा सकती है जो एक उच्च वाष्प दबाव को प्रस्तुत करते हैं, इस तरह से कि गैस चरण से एक ठोस एक में परिवर्तन को पिघलने बिंदु के माध्यम से पारित होने की आवश्यकता नहीं होती है।