Vi forklarer, hvad krystallisation er, og hvad denne kemiske proces består af. Også de metoder, den bruger og eksempler på krystallisering.
Hvad er krystallisation?
Det er kendt som krystallisation til en kemisk proces, hvor en gas, a væske eller en opløsning, i et sæt faste krystaller. Disse krystaller er dannet af et ordnet sæt af stive molekylære bindinger, der er rene i deres elementære natur. På grund af dette kan krystallisation anvendes som en metode til at adskille faste komponenter fra nogle homogen blandingdet vil sige, at det kan bruges som en oprensningsmetode.
Der er forskellige metoder til krystallisation, som kan anvende den selektive ændring af de fysiske forhold temperatur eller fra Tryk, samt tilføjelse af visse kemiske stoffer. Formen, størrelsen og kvaliteten af de således opnåede krystaller vil afhænge af de specifikke forhold, hvorunder processen finder sted, og den tid, hvorunder den tillades at finde sted.
Krystallerne opnået ved dette metode De er faste formationer, udstyret med et meget veldefineret diffraktionsmønster (et fænomen, der består i afvigelsen af en bølge, når den passerer gennem en forhindring gennem et lille hul og derefter udbreder sig i alle retninger bag dette hul). Afhængig af de forhold, hvorunder krystallisation finder sted, og typen af stof, der skal krystalliseres, vil de opnåede krystaller have en farve specifik, en specifik gennemsigtighed og en defineret geometri.
Krystaller er almindelige i mineralsk natur og klassificeres efter deres egenskaber i:
- Faste krystaller. De er de mest talrige. Med undtagelse af glas og nogle faste amorfe stoffer (faste stoffer, hvori deres partikler de er ikke ordnede, det vil sige, de mangler form), næsten alt fast stof er i krystallinsk tilstand. For eksempel: salt, sukker og nogle ædelstene.
- Lysende krystaller. De betragtes som væsker og bruges ofte i elektronisk udstyrsskærme.
- Ioniske krystaller. De er hårde og skøre. Kationer og anioner, der danner dem, er af forskellig størrelse, og generelt har disse krystaller høje smeltepunkter. For eksempel: kaliumchlorid (KCl) og zinksulfid (ZnS).
- Kovalente krystaller. Det atomer der komponerer dem forenes af kovalente bindinger danner et tredimensionelt netværk. For eksempel: grafit og diamant.
- Molekylære krystaller. Dens partikler er bundet af Van der Waals styrker (attraktive eller frastødende kræfter mellem molekyler, interaktioner, der er mindre end dem, der svarer til a Kemisk binding) og/eller hydrogenbrointeraktioner (attraktive interaktioner mellem et brintatom bundet til et elektronegativt atom, med et andet elektronegativt atom, der tilhører et andet molekyle, disse interaktioner er også mindre end dem, der svarer til en kemisk binding). Disse forbindelser er normalt skøre, og deres smeltepunkter er under 100ºC. For eksempel: tetrafosfor (P4) og diiod (I2).
- Metalliske krystaller. Metalliske krystaller er sammensat af atomer af samme metal. De er generelt meget tætte, og deres egenskaber (såsom smeltepunkt og hårdhed) varierer alt efter metaltypen. På den anden side disse forbindelser De er gode drivere af varme og elektricitet. For eksempel: nikkel (Ni), jern (Fe) og kobolt (Co).
Eksempler på krystallisation
Vanddamp i luften kan krystallisere direkte på kolde overflader.
- Frostdannelse Under visse betingelser fugtighed miljø, vanddamp af luft kan krystallisere direkte på kolde overflader (såsom glas eller metaller) og danne snelignende strukturer kaldet Frost. Nogle frysere har også tendens til at danne frost. Disse er krystaller af Vand, hvis forfatning er meget regelmæssig og meget velformet.
- Frysning af vandet. Is er frosset vand, og som sådan er det ikke en krystal. Men under de første faser af frysning af denne væske kan du se, hvordan dendritter (krystaller, hvori krystalorienteringerne alle er forskellige) og andre neddykkede krystalstrukturer opstår.
- Fordampning af havvand. For at opnå saltkrystaller, samt afsaltet vand, vand taget fra hav. På denne måde omdannes væsken til en gas (vanddamp), hvorved de salte, der var opløst i beholderen, bliver tilbage som perfekte saltvandskrystaller.
- Sølvkrystaller til fotografering. Sølvkrystaller er nyttige til visse artefakter fra filmindustrien eller gammel fotografering (ikke digital, naturligvis), da de er følsomme over for lys, er disse krystaller omarrangeret foran lyset og kopierer dermed lysindtrykket. For at opnå dem anvendes forbindelser som sølvbromid, chlorid eller iodid.
- Calciumoxalatkrystaller. Dannet af ophobning af salte og calcium i nyrerne, er disse krystaller normalt smertefulde for menneske, og nogle gange er et kirurgisk indgreb påkrævet for at udtrække dem, da de hindrer den normale udstødning af urin. De er i form af små mørke sten, kendt som nyresten, eller også "sten" eller "gryn" i nyrerne.