Selgitame, mis on kristalliseerumine ja millest see keemiline protsess koosneb. Samuti kasutatavad meetodid ja kristallisatsiooni näited.
Mis on kristalliseerumine?
Seda nimetatakse kristalliseerumiseks keemiliseks protsessiks, mille käigus a gaas, a vedel või üks lahustumine, tahkete kristallide komplektis. Need kristallid on moodustatud jäikade molekulaarsete sidemete järjestatud komplektist, mis on oma olemuselt puhtad. Seetõttu võib tahkete komponentide eraldamiseks mõnest meetodist kasutada kristallimist homogeenne segust seda saab kasutada puhastusmeetodina.
On erinevaid kristalliseerimismeetodeid, mis võivad kasutada selektiivset füüsikaliste tingimuste muutmist temperatuuri või alates Surve, samuti teatud lisamine keemilised ained. Sel viisil saadud kristallide kuju, suurus ja kvaliteet sõltuvad konkreetsetest tingimustest, milles protsess toimub, ja ajast, mille jooksul sellel lastakse toimuda.
Sellega saadud kristallid meetod Need on tahked moodustised, millel on väga täpselt määratletud difraktsioonimuster (nähtus, mis seisneb laine kõrvalekaldes, kui see läbib takistust läbi väikese augu ja seejärel levib selle augu taga igas suunas). Sõltuvalt kristalliseerumise tingimustest ja kristallitava aine tüübist on saadud kristallidel värvi konkreetne, konkreetne läbipaistvus ja määratletud geomeetria.
Kristallid on mineraalses looduses tavalised ja klassifitseeritakse nende omaduste järgi:
- Tahked kristallid. Neid on kõige rohkem. Välja arvatud klaas ja mõned tahked amorfsed ained (tahked ained, milles nende osakesed nad ei ole järjestatud, st neil puudub kuju), peaaegu kõik tahked ained on kristalses olekus. Näiteks: sool, suhkur ja mõned vääriskivid.
- Helendavad kristallid. Neid peetakse vedelikeks ja neid kasutatakse sageli elektroonikaseadmete ekraanidel.
- Ioonilised kristallid. Need on kõvad ja rabedad. Neid moodustavad katioonid ja anioonid on erineva suurusega ja üldiselt on neil kristallidel kõrge sulamistemperatuur. Näiteks: kaaliumkloriid (KCl) ja tsinksulfiid (ZnS).
- Kovalentsed kristallid. The aatomid mis neid moodustavad, ühendab kovalentsed sidemed moodustades kolmemõõtmelise võrgu. Näiteks: grafiit ja teemant.
- Molekulaarsed kristallid. Selle osakesed on seotud Van der Waalsi väed (atraktiivsed või tõrjuvad jõud vahel molekulid, interaktsioonid, mis on väiksemad kui need, mis vastavad a Keemiline side) ja/või vesiniksilla vastastikmõjud (atraktiivsed interaktsioonid elektronegatiivse aatomiga seotud vesinikuaatomi ja teise elektronegatiivse aatomi vahel, mis kuulub teise molekuli, need vastasmõjud on samuti väiksemad kui keemilisele sidemele vastavad). Need ühendid on tavaliselt rabedad ja nende sulamistemperatuur on alla 100 °C. Näiteks: tetrafosfor (P4) ja dijodo (I2).
- Metallist kristallid. Metallkristallid koosnevad samade aatomitest metallist. Need on üldiselt väga tihedad ja nende omadused (nt sulamistemperatuur ja kõvadus) erinevad olenevalt metalli tüübist. Teisest küljest need ühendid Nad on head juhid soojust ja elektrit. Näiteks: nikkel (Ni), raud (Fe) ja koobalt (Co).
Kristallimise näited
Õhus leiduv veeaur võib otse külmadel pindadel kristalliseeruda.
- Härma teke Teatud tingimustel niiskus keskkonna, veeaur kohta õhku võib kristalliseeruda otse külmadel pindadel (nagu klaas või metall) ja moodustada lumetaolisi struktuure nn härmatis. Mõned sügavkülmikud kipuvad ka härmatist tekitama. Need on kristallid Vesi, mille põhiseadus on väga korrapärane ja väga hästi välja kujunenud.
- Vee külmutamine. Jää on jäätunud vesi ja sellisena pole see kristall. Kuid selle vedeliku külmumise esimestes faasides näete, kuidas tekivad dendriidid (kristallid, milles kristallide orientatsioonid on kõik erinevad) ja muud vee all olevad kristallstruktuurid.
- Merevee aurustumine. Soolakristallide, aga ka magestatud vee saamiseks võetakse vett meri. Nii muudetakse vedelik gaasiks (veeauruks), jättes järele anumasse lahustunud soolad, mis jäävad täiuslike soolakristallidena.
- Hõbedased kristallid pildistamiseks. Hõbedakristallid on kasulikud teatud filmitööstuse esemete või vanade fotograafia (ilmselt mitte digitaalsete) jaoks, kuna on tundlikud valgus, on need kristallid valguse ees ümber paigutatud, kopeerides nii valgusmuljet. Nende saamiseks kasutatakse selliseid ühendeid nagu hõbebromiid, kloriid või jodiid.
- Kaltsiumoksalaadi kristallid. Need kristallid, mis moodustuvad soolade ja kaltsiumi akumuleerumisel neerudesse, on tavaliselt valulikud. inimeneja mõnikord on nende eemaldamiseks vajalik kirurgiline sekkumine, kuna need takistavad normaalset uriini väljutamist. Need on väikeste tumedate kivide kujul, mida nimetatakse neerukivideks, või ka "kivi" või "tera" kujul neerudes.