Kristalizacija

Pojasnjujemo, kakšne kristalizacija, vrste kristalov, ki obstajajo, metode kristalizacije in več skupnih primerov.

Pri kristalizaciji so snovi združene, da bi privedle do geometrijskih formacij, kot so ti mineralni kristali

Kaj je kristalizacija?

The kristalizacija To je postopek, ki je sestavljen iz oblikovanja trdne snovi z zelo urejeno strukturo. To trdno snov, znano kot kristal, lahko dobimo iz tekočine, raztopine ali plina, odvisno od metode kristalizacije.

Na splošno je kristalizacija počasen proces, saj snovi (atomi, ioni, molekule) zahtevajo čas, da lahko pravilno naročite. Dragulji in minerali, na primer, kristalizirajo zelo počasi iz lave ali slane vode, tekočine, kjer so vlečeni kovinski ioni razvrščeni.

Vendar niso vse kristalizacije tako počasne kot večni diamanti. Nekateri trajajo ure ali sekunde. To pomeni, da lahko najdemo majhne ali mikroskopske kristale, vsaka s svojo kemijsko naravo, ki nastanejo pred našimi očmi.

Kristalizacija je osnova za obstoj številnih naravnih trdnih snovi (minerali, sladkorji, soli itd.) in umetni (sintetični dragulji, zlitine itd.). Zato je običajno, da povsod najdemo kristale, zlasti na skale ali sneg in led polarnih kapic.

Vrste kristalov

Trdni kristali

Trdni kristali so vsi tisti, ki ustrezajo urejenim oblikam trdnih snovi. Se pravi, če je naročena kemična struktura trdne snovi, potem govorimo o trdnem steklu. Zdaj bomo v naslednjih podlogeh videli, da niso vsi trdni kristali kemično enaki.

Tekoči kristali

Tekoči kristali so snovi, ki kažejo tako tekoče lastnosti (fluidnost) kot trdne snovi (togost) brez fuzije ali zamrzovanja. Običajno so organske narave in imajo tehnološke aplikacije, na primer pri oblikovanju zaslonov na dotik.

Ionski kristali

Ionski kristali so trdni kristali, sestavljeni iz ionov: atomi ali molekule s pozitivnimi ali negativnimi obremenitvami (anioni). Na primer, kristali kalijevega nitrata (kno₃), sol, so ionski, ker so sestavljeni iz kationov⁺ in ne₃^-.

Ti kristali so trdi in krhki. Ker? Ker s pritiskom na njih se ioni enakih obremenitev približajo in odbijajo z veliko silo, kar zlomi kristal. Imajo tudi visoko fuzijsko in vrelišče, ker mora biti dobavljena toplota dovolj visoka, da lahko ione ločimo drug od drugega.

Lahko vam služi: Anion: Trening, značilnosti in vrste

Kovalentni kristali

Kovalentni kristali so tisti, kjer komponente ostanejo združene s kovalentnimi vezmi. Posledica tega je, da se oblikujejo urejene in tridimenzionalne mreže. Primeri teh kristalov so tisti iz kremena, diamanta in grafita.

Molekularni kristali

Molekularni kristali so trdno urejene oblike, ki lahko dosežejo molekule. Torej, namesto da bi intervenirale ionske sile ali kovalentne vezi.

Primeri molekulskih kristalov so skoraj neomejeni. Nekateri so: led (voda), jod (i₂), sladkor, tetrafosfor (P₄) itd.

Kovinski kristali

Kovinski kristali so tisti, ki so sestavljeni iz nevtralnih kovinskih atomov. Na primer, zlato (AU), srebro (Ag) in natrij (NA) predstavljajo svoje značilne kovinske kristale, ki spreminjajo velikost atomov in narave (ali sile) njihovih interakcij.

Metode kristalizacije

Ko omenimo vrste kristalov, ki obstajajo, bomo videli, da jih je mogoče dobiti z različnimi metodami kristalizacije. Nekateri od njih, najpreprostejši in najbolj intuitivni, so naslednje:

Hlajenje

Ko tekočina zamrzne, prehaja v trdno stanje. Če je ta trdna snov naročena, bomo nato imeli kozarec. Podobno so nekateri plini pri hlajenju hitro sposobni kristalizirati. Omenjeno hlajenje je treba nadzorovati, tako da lahko komponente, ki integrirajo kozarec.

Izhlapevanje

Drug način doseganja kristalizacije v zvezi z rešitvami je z izhlapevanjem topila. Na primer, če izhlapimo morsko vodo, kristalizirajte raztopljene soli kot usedlina (globoko navzdol ali na stenah posode). Tekočina izločena, steklene komponente bodo razvrščene urejene tako, da tvorijo steklo.

Kemijska reakcija

Kemične reakcije lahko povzročijo tudi kristalizacijo. Če sta dve komponenti kristala, ki sta načeloma ločeni, nenadoma mešani.

Primeri kristalizacije

Stalaktiti

Stalaktiti, ki "visijo" s kavernoznih streh, so tudi primeri naravne kristalizacije

Počasna, a neprekinjena kristalizacija kalcijevega karbonata (Caco₃) Med kapljico na jamskih strehah ima za posledico nastanek stalaktitov. V tem procesu so ioni Ca²⁺ in co₃^2- Se znajdejo in združijo, medtem ko voda izhlapi.

Vam lahko služi: etilni alkohol: struktura, lastnosti, uporabe, pridobivanje

Stalagmites

Stalagmites so strukture, ki jih najdemo v jamah, zlasti na tleh (raste navzgor). Sestavljene so iz kalcijevih spojin in nastanejo iz kristalizacije kalcijevih soli, ki jih najdemo v vodi, ki pade z jamskih streh.

Vinski kristali

Običajno je najti pod pluto ali na dnu očal, zlasti z rdečimi vini, rdečkastim prahom. Ta trdna snov je pravzaprav sol Tartratros, ki kristalizira s časom, in v prisotnosti kalcijevih in natrijevih ionov.

Snežna tvorba

Tekoča voda, ko zamrznjeni tvori ledene kristale. Ko so ti ledeni kristali zelo majhni in izhajajo iz kapljic, suspendiranih v oblakih, potem se zgodi nastajanje snega. V snežnih padavinah oborimo mikroskopske ledene kristale, ki se odlagajo v okolju, kot da bi bili beli pesek.

Sladkorni kristali

Drug primer molekularnega stekla je sladkor. Namesto molekul vode imamo molekule saharoze. Tarky molekule ostajajo povezane s sili van der Waals, ki definirajo barvite in sladke kristale, ki jih običajno vidimo v shrambah.

Kristalizacija sladkorja je eden najpogostejših kemičnih poskusov: sladka raztopina segreva in ko se, ko se ohladi, nit emberdunata odlaga s sladkorjem. Čez nekaj časa bodo na niti kristalizirane velike in barvite sladkorne mase.

Kristali bakrenega sulfata

Kristalizacija bakrenega sulfata je ena najbolj privlačnih, ki jih je mogoče predvidevati v laboratorijih

Podobno kot eksperiment s sladkornimi kristali je tudi kristalizacija kristalov bakrovega sulfata zanimiva tudi zaradi njihovih modrikastih odtenkov. Spet, medtem ko voda izhlapi, ioni cu²⁺ In tako₄^2- Se znajdejo in v tem procesu se nekaj molekul vode zadržijo, da tvorijo hidrirani SA₄· 5H₂Tudi.

Vam lahko služi: kovinski značaj

Sol

Sol je najpogostejši primer kristalizacije. To lahko tvorimo tako naravno (kot morska sol) in umetno (kot je primer namizne soli).

Diamant

Diamant je dragocen kamen, ki nastane iz kristalizacije čistega ogljika. To je najtežji material, ki je znan na planetu. Njegova tvorba je lahko naravna, kot pri diamantih, ki jih najdemo v rudarjenju ali sintetičnih nahajališčih.

Ruby

Ruby je rdečkast kristal, ki nastane iz kristalizacije aluminijevega oksida (Coridón).

Kremen

Quartz je dragulj, ki nastane iz kristalizacije silicičnega anhidrida. Je ena najbolj obilnih kamnin in njegova barva je spremenljiva.

Peridot

Ta dragoceni kamen se imenuje tudi Olivino po zaslugi kristalizacije železa in magnezija. Je zelenkasta barva in ima ponavadi obliko rombusa.

Silikati

Silikati so materiali, ustvarjeni s kristalizacijo silicijevega dioksida in drugih elementov (železo, aluminij, kalcij, magnezij). So prisotni v vseh skalah.

Bonboni

Sladki so narejeni s sladkornimi kristali, zato lahko rečemo, da se vmešata dva procesa kristalizacije: prvi za tvorbo sladkorja in drugo za tvorbo melase.

Kremni sladoled

Kremni sladoled vsebuje vrsto kristalov, ki mu dajo končno mehko teksturo. Med kristali, ki jih vsebujejo. Treba je opozoriti, da nekaj sladoleda vsebuje tudi laktozne kristale.

V tem smislu se sladoled pridobi z različnimi procesi umetne kristalizacije (ena za lipide, ena za led in ena za laktozo).

Drugi primeri

• Priprava sladkih kristalov okoli niti ali vrvi in ​​prenasičene sladke raztopine
• Sladkorna kristalna tvorba medu, odloženega na dnu njihovih kozarcev
• Rast izračunov ledvic, ki so sestavljeni iz kristalov kalcijevega oksalata
• Kristalizacija mineralov, vključno z dragulji in diamanti, z leti, katerih oblike in robovi so odraz njihovih urejenih notranjih struktur
• Odlaganje vročih kovin na hladnih palicah, kot so nosilci za rast njihovih kristalov.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
2. Kul otroška dejstva. (2021). Kristalna dejstva za otroke. Okrevano od: coolkidfacts.com
3. Wikipedija. (2021). Kristalizacija. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
4. Čelada, Anne Marie, ph.D. (29. avgust 2020). Opredelitev kristalizacije. Okreval od: Thoughtco.com