当然,您曾经听说过晶体,但很可能此时您的大脑已经看到了一颗巨大的钻石,紫水晶或黄玉。 当然,该小组还包括许多著名的 “珍贵的石头”, 但水晶并不是一种明显涵盖珠宝领域的面额。
晶体是称为结晶的有趣过程的最终产物,其特征在于产生由“面”形成的均匀固体,“面”是位于不同平面中的部分。
结晶固体的特征
晶体的尺寸在广泛的尺寸范围内是可变的特性。 可以找到“巨大”的晶体,也可以通过线性单位“米”进行测量。 寻找水晶 那一定是 用“微米”表示,因为它们的小尺寸使其可与微生物(如细菌)媲美,而这些细菌只能通过显微镜观察。
如前所述,结晶过程会产生高纯度的产品,这就是为什么我们在定义的早期就确定了 晶体是均匀的:也就是说,产品的成分在固体体积中的任何一点都保持恒定的值,这也意味着整个零件的物理和化学特性均保持不变,并且在观察到由于干扰而引起的变化时,变化将在整个物种中发生。 这种质量使晶体在各个领域都成为有价值的产品,从对材料质量的欣赏到 使用结晶过程作为分离物质的技术.
结晶产物还可以在实验室中通过模拟自然发生的自发过程的装配中的受控反应来分离。 在受控过程中获得的晶体的主要优点之一是它们呈现出更规则的形状,这些形状与更高精度的多边形图形完全匹配。
在晶体中,有必要区分属于真实晶体习惯(形态特征)的面,并根据它们的数量,可以考虑固体的基本形状。 通常在 晶体是由几种基本形状的组合定义的,主要如下:
- 脚踏车: 由单个平面组成的玻璃,没有等效物。
- 类ac骨: 它由相对于对称轴的两个等效面组成。
- 蝶骨: 组成该实体的两个等效面围绕二进制轴。
- 棱镜: 它由构成一个区域的同源面孔组成。 是被定义为一组平行于同一方向的面的``晶体区域'',对应于相同的边缘。
从内部的观点来看,晶体的结构可以被认为是由溶解的材料的或多或少均匀,周期性和各向异性的系统构成的,该系统在空间的各个点处形成结构。 在晶体的特性内,每个点始终引起人们的兴趣 定期重复 在材料所占据的空间中。 在晶体学中,影响该作用的现象称为 翻译.
结晶过程
为了使结晶发生,我们必须从可以归类为以下物质的物质开始 “水晶”, 之所以这样定义,是因为组成它的粒子,无论是原子,分子还是离子性质,都具有均质,周期性和对称性。
当在某种程度上处于结晶物质中的颗粒开始重组时,整个过程就会被激活。 成核。 除了颗粒顺序的明显变化外,整个过程还涉及热力学条件的变化过程,该过程的目的是补偿由吉布斯自由能变化产生的干扰,其特征为:三个事件:
- 化学能的变化。
- 在成核区和其余均相之间形成界面。
- 此过程涉及的体积和形状变化会触发张力。
下一个阶段在成核基础结构稳定时开始。 下一步是合乎逻辑且可预测的,一旦有了基本结构,我们将进入 crecimiento,其中观察到细胞核尺寸的变化。 逐渐地,这种增加将导致面的形成,直到晶体养成明确定义的习惯为止。
晶体生长的机理
沃尔默(Volmer)提出的理论解释了晶体的生长是如何发生的,从而确定了围绕晶体物质成核的基本结构,一种晶体 吸收层用作界面,除此之外,它还促进了粒子在其周围的迁移,这些粒子平行于表面移动。 该过程的结果被定义为在二维平面中定义的结构。
就Kossel和Straski而言,他们确定 需要机械工作 实现离子在该层表面的固定,这取决于其位置。
建立定义增长的模型需要预测饱和区,在该区观察到较高的变化率(局部过饱和区)。 这表明晶体生长发生在层中。
结晶作为分离机制
由于晶体是由均质物质形成的,因此在以下几种方法中,它已广泛用作选择性分离物质的方法,下面我们将解释其用途更为广泛的物质:
- 添加新溶剂:如果我们知道要处理的产品的性质,则可以应用此方法,该方法主要包括添加一种新溶剂,该溶剂与要结晶的溶质浸入其中的溶剂发生相互作用。 当新的溶剂选择性地开始与其同系物相互作用时,溶质沉淀,开始结晶过程。
- 冷却至高溶质浓度: 当我们拥有在高温下制得的高浓度溶液并进行冷却过程时,我们获得了过饱和条件,在该条件下,溶解的溶质量超过了溶剂可接受的溶质。温度条件。 如果降低温度的过程是通过受控方式完成的,那么我们可以影响将要获得的晶体的尺寸。
- 升华: 这项技术只能应用于具有高蒸气压的结晶化合物中,这样一来,从气相到固相的转变就不需要通过熔点。