Mga proseso ng crystallization Paano at kailan ito nangyayari?

Tiyak na narinig mo na ang tungkol sa mga kristal, malamang na sa puntong ito ang iyong isip ay napakita ang isang malaking brilyante, isang amatista o isang topaz. At tiyak, kasama rin sa pangkat na ito ang marami sa mga kilalang tao "Mahahalagang bato", ngunit ang isang kristal ay hindi isang denominasyon na malinaw na sumasaklaw sa larangan ng alahas.

Ang isang kristal ay ang end na produkto ng isang kagiliw-giliw na proseso na kilala bilang crystallization, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagreresulta sa isang homogenous solid na nabuo ng "mga mukha", na kung saan ay mga bahagi na matatagpuan sa iba't ibang mga eroplano.

Mga katangian ng solid mula sa pagkikristal

Ang laki ng isang kristal ay isang variable na katangian, sa isang malawak na hanay ng mga sukat. Ang mga "malalaking" kristal ay maaaring matagpuan na maaaring sukatin sa pamamagitan ng linear unit na "meter", pati na rin maghanap ng mga kristal dapat yun ipinahayag sa mga tuntunin ng "microns", dahil ang kanilang maliit na sukat ay ginagawang maihahambing sila sa mga mikroorganismo tulad ng bakterya, na makikita lamang sa pamamagitan ng mikroskopyo.

Tulad ng nabanggit, ang mga kristal na proseso ay nagreresulta sa mga produkto ng mataas na kadalisayan, iyon ang dahilan kung bakit itinaguyod natin, mas maaga sa kahulugan, na ang mga kristal ay homogenous: iyon ay, ang komposisyon ng produkto ay mananatili sa isang pare-pareho na halaga sa anumang punto sa dami ng solid, na nagpapahiwatig din na ang mga pisikal at kemikal na katangian ay mananatiling hindi nababago sa buong piraso, at sa kaso ng pagmamasid ng pagkakaiba-iba dahil sa isang kaguluhan, ang pagbabago ay magaganap sa buong species. Ang kalidad na ito ay gumagawa ng mga kristal na mahalagang produkto sa iba't ibang larangan, mula sa pagpapahalaga sa kalidad ng materyal, hanggang sa paggamit ng proseso ng crystallization bilang isang pamamaraan upang paghiwalayin ang mga sangkap.

Ang mga produktong kristal ay maaari ring ihiwalay sa antas ng laboratoryo, sa pamamagitan ng mga kontroladong reaksyon sa mga pagpupulong na gayahin ang kusang-loob na mga proseso na nangyayari sa kalikasan. Ang isa sa mga pangunahing bentahe ng mga kristal na nakuha sa mga kinokontrol na proseso ay nagpapakita sila ng mas regular na mga hugis, na perpektong tumutugma sa mga polygonal na pigura na may higit na kawastuhan.

Sa isang kristal, dapat nating makilala ang mga mukha na bahagi ng totoong mala-kristal na ugali (mga katangian ng morphological), at batay sa bilang ng mga ito, maaari nating isaalang-alang ang mga pangunahing hugis ng solid. Karaniwan sa ang isang kristal ay tinukoy sa pamamagitan ng pagsasama ng maraming mga pangunahing hugis, ang pangunahing mga sumusunod:

Pagkikristal

  • Pedion: Salamin na binubuo ng isang solong patag na mukha, nang walang katumbas.
  • Pinacoid: Binubuo ito ng dalawang katumbas na mukha na may paggalang sa isang axis ng mahusay na proporsyon.
  • Sphenoid: Ang dalawang katumbas na mukha na bumubuo sa solidong kasinungalingan na ito sa paligid ng isang binary axis.
  • Prism: Binubuo ito ng mga homologous na mukha na binubuo ng isang zone. Ang pagiging "lugar ng isang kristal" na tinukoy bilang isang hanay ng mga mukha na parallel sa parehong direksyon, na tumutugma sa isang gilid ng pareho.

Ang istraktura ng mga kristal mula sa isang panloob na pananaw ay maaaring isaalang-alang na binubuo ng isang higit pa o mas mababa homogenous, pana-panahong at anisotropic system ng isang natunaw na materyal na bumuo ng isang istraktura sa iba't ibang mga punto sa kalawakan. Sa loob ng mga katangian ng mga kristal, ang interes ay palaging napukaw ng katotohanan na ang bawat punto magkaroon ng regular na ulitin sa puwang na sinakop ng materyal. Sa crystallography, ang hindi pangkaraniwang bagay na nakakaimpluwensya sa aksyon na ito ay tinawag salin.

Proseso ng pagkikristal

Upang maganap ang pagkikristal, dapat tayong magsimula mula sa isang sangkap na maaaring maiuri bilang "Crystalline", at ito ay tinukoy sapagkat ang mga maliit na butil na bumubuo rito, alinman sa isang atomic, molekular o ionic na katangian, ay may mga katangian ng homogeneity, periodicity at symmetry.

Ang buong proseso ay naaktibo kapag sa ilang mga punto sa mala-kristal na sangkap, ang mga maliit na butil ay nagsisimulang ayusin muli, sa isang yugto na kilala bilang nukleo. Ang buong prosesong ito ay nagsasangkot, bilang karagdagan sa maliwanag na pagkakaiba-iba sa pagkakasunud-sunod ng mga maliit na butil, isang proseso ng pagbabago sa mga kondisyon na thermodynamic, na nakatuon sa kabayaran ng mga kaguluhan na nabuo ng pagbabago sa libreng enerhiya ng Gibbs, na minarkahan ng tatlong mga kaganapan:

  • Ang pagbabago sa enerhiya ng kemikal.
  • Ang paglikha ng isang interface sa pagitan ng nucleation zone at ang natitirang bahagi ng homogenous phase.
  • Ang pagkakaiba-iba ng dami at hugis na isinasama ng prosesong ito ay nag-uudyok ng mga tensyon.

Ang susunod na yugto ay nagmula, kapag ang istraktura ng base ng nucleation ay nagpapatatag. Ang susunod na hakbang ay isang bagay na lohikal at mahuhulaan, sa sandaling mayroon kaming pangunahing istraktura na papasok kami sa isang proseso paglaki, kung saan sinusunod ang isang pagbabago sa mga sukat ng nucleus. Unti-unti, ang pagtaas na ito ay magreresulta sa pagbuo ng mga mukha, hanggang sa makuha ng kristal ang isang mahusay na tinukoy na ugali.

Mekanismo ng paglago ng kristal

Ang teorya na binuo ni Volmer ay nagpapaliwanag kung paano nagaganap ang paglago ng isang kristal, na itinataguyod na, sa paligid ng pangunahing istraktura mula sa pagbuo ng mga mala-kristal na sangkap, isang uri ng layer ng pagsipsip, na gumaganap bilang isang interface, at bilang karagdagan dito, nagtataguyod ito ng isang paglipat ng mga maliit na butil sa paligid nito, na gumagalaw kahilera sa ibabaw. Ang resulta ng prosesong ito ay tinukoy bilang isang istrakturang tinukoy sa isang dalawang-dimensional na eroplano.

Para sa kanilang bahagi, si Kossel at Straski, ay nagpasiya na mekanikal na gawain ang kinakailangan upang makamit ang pag-aayos ng isang ion sa ibabaw ng layer na ito, at depende ito sa posisyon nito.

Ang pagbuo ng isang modelo na tumutukoy sa paglaki ay nangangailangan ng pagtataya ng mga saturation zones kung saan sinusunod ang isang mas mataas na rate ng pagbabago (mga lokal na zone ng supersaturation). Ipinapakita nito na ang paglago ng kristal ay nangyayari sa mga layer.

Ang pagkikristal bilang isang mekanismo ng paghihiwalay

Dahil ang isang kristal ay nabuo na may isang homogenous na sangkap, ang paggamit nito bilang isang paraan ng pumipili na paghihiwalay ng mga sangkap ay kumalat, bukod sa maraming mga pamamaraan, sa ibaba, ipaliwanag namin kung ano ang mga may mas malawak na paggamit na binubuo ng:

  • Nagdaragdag ng bagong solvent: Kung alam natin ang likas na katangian ng mga produkto na aming hinahawakan, maaari naming mailapat ang pamamaraang ito, na karaniwang binubuo ng pagdaragdag ng isang bagong solvent na nakikipag-ugnay sa solvent kung saan ang solute na nais nating gawing crystallize ay nahuhulog. Kapag ang bagong solvent na pili na nagsimulang makipag-ugnay sa homologue nito, ang solute ay tumitigil, pinasimulan ang proseso ng crystallization.
  • Paglamig sa mataas na natutunaw na konsentrasyon: Kapag mayroon kaming isang solusyon na mataas ang konsentrasyon, na ginawa sa mataas na temperatura, at isinumite namin ito sa isang proseso ng paglamig, nakakakuha kami ng isang kondisyon ng supersaturation, kung saan ang isang mas malaking halaga ng solute ay natunaw kaysa matanggap ng solvent, sa mga bagong kondisyon ng temperatura. Kung ang proseso ng pagbawas ng temperatura ay ginagawa sa isang kontroladong paraan, maaari nating maimpluwensyahan ang laki ng kristal na makukuha natin.
  • Paglilimbag: Ang pamamaraan na ito ay maaari lamang mailapat sa mga crystalline compound na nagpapakita ng mataas na presyon ng singaw, sa paraang ang mga pagbabago mula sa isang phase ng gas patungo sa isang solidong isa ay hindi nangangailangan ng daanan sa pamamagitan ng natutunaw na punto.

Maging una sa komento

Iwanan ang iyong puna

Ang iyong email address ay hindi nai-publish. Mga kinakailangang patlang ay minarkahan ng *

  1. Responsable para sa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Layunin ng data: Kontrolin ang SPAM, pamamahala ng komento.
  3. Legitimation: Ang iyong pahintulot
  4. Komunikasyon ng data: Ang data ay hindi maiparating sa mga third party maliban sa ligal na obligasyon.
  5. Imbakan ng data: Ang database na naka-host ng Occentus Networks (EU)
  6. Mga Karapatan: Sa anumang oras maaari mong limitahan, mabawi at tanggalin ang iyong impormasyon.