Kristallisation

Wir erklären, welche Kristallisation, welche Arten von Kristallen existieren, die Kristallisationsmethoden und mehrere häufige Beispiele bestehen.

Bei der Kristallisation werden Substanzen gruppiert, um zu geometrischen Formationen wie diesen Mineralkristallen zu führen

Was ist Kristallisation?

Der Kristallisation Es ist ein Prozess, der in der Bildung eines Feststoffs mit hoch ordentlicher Struktur besteht. Dieser Feststoff, der als Kristall bezeichnet wird, kann je nach durchgeführter Kristallisationsmethode aus einer Flüssigkeit, einer Lösung oder einem Gas erhalten werden.

Im Allgemeinen ist Kristallisation ein langsamer Prozess, da Substanzen (Atome, Ionen, Moleküle) Zeit erfordern, um ordnungsgemäß zu bestellen. Edelsteine ​​und Mineralien zum Beispiel kristallisieren sehr langsam von Lava oder Salzwasser, Flüssigkeiten, bei denen die gezogenen Metallionen gruppiert sind.

Allerdings sind nicht alle Kristallisationen so langsam wie die ewigen Diamanten. Einige benötigen Stunden oder Sekunden inklusive Stunden oder Sekunden. Das heißt, wir können kleine oder mikroskopische Kristalle finden, die jeweils ihre eigene chemische Natur haben, die vor unseren Augen entstehen.

Kristallisation ist die Grundlage für die Existenz vieler natürlicher Feststoffe (Mineralien, Zucker, Salze usw.) und künstlich (synthetische Edelsteine, Legierungen usw.). Daher ist es üblich, überall Kristalle zu finden, insbesondere zu den Felsen oder dem Schnee und Eis der Polarkappen.

Arten von Kristallen

Feste Kristalle

Feste Kristalle sind alle, die den ordnungsgemäßen Formen fester Substanzen entsprechen. Das heißt, wenn die chemische Struktur eines Feststoffs bestellt wird, dann sprechen wir über ein Festglas. In den folgenden Unterabteilungen werden wir nun sehen, dass nicht alle festen Kristalle chemisch gleich sind.

Flüssigkristalle

Flüssigkristalle sind Substanzen, die sowohl flüssige Eigenschaften (Fließfähigkeit) als auch Festkörper (Steifheit) ohne Fusion oder Einfrieren manifestieren. Sie sind in der Regel organischer Natur und haben technologische Anwendungen wie im Design von Touchscreens.

Ionische Kristalle

Ionenkristalle sind feste Kristalle, die aus Ionen bestehen: Atome oder Moleküle mit positiven oder negativen Belastungen (Anionen). Zum Beispiel Kaliumnitratkristalle (KNO₃), ein Salz, ionisch, weil sie aus C -Kationen bestehen⁺ und nein₃^-.

Diese Kristalle sind hart und spröde. Weil? Denn durch Drücken nähern sich die Ionen gleicher Belastungen mit großer Kraft, die den Kristall brütet. Sie haben auch hohe Fusions- und Siedepunkte, da die gelieferte Wärme hoch genug sein muss, um die Ionen voneinander zu trennen.

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Kovalente Kristalle

Die kovalenten Kristalle sind solche, bei denen die Komponenten durch kovalente Bindungen vereint bleiben. Eine Folge davon ist, dass geordnete und dreidimensionale Netzwerke gebildet werden. Beispiele für diese Kristalle sind die von Quarz, Diamant und Graphit.

Molekulare Kristalle

Molekulare Kristalle sind fest geordnete Formen, die Moleküle erreichen können. Daher bleiben die Komponenten, anstatt ionische Kräfte oder kovalente Bindungen, durch Wechselwirkungen oder Kräfte von Van der Waals (auch intermolekulare Kräfte genannt) vereint).

Die Beispiele für molekulare Kristalle sind nahezu unbegrenzt. Einige von ihnen sind: Eis (Wasser), Jod (ich₂), Zucker, Tetrafosphor (p)₄), usw.

Metallkristalle

Metallkristalle bestehen aus neutralen Metallatomen. Zum Beispiel präsentieren Gold (Au), Silber (AG) und Natrium (Na) ihre charakteristischen Metallkristalle und variieren die Größe von Atomen und Natur (oder Kraft) ihrer Wechselwirkungen.

Kristallisationsmethoden

Nachdem die existierenden Kristalle erwähnt werden, können diese durch verschiedene Kristallisationsmethoden erhalten werden. Einige von ihnen, die einfachsten und intuitivsten, sind die folgenden:

Kühlung

Wenn eine Flüssigkeit einfriert, übergeht sie in den Festkörper. Wenn dieser Feststoff bestellt wird, haben wir ein Glas. In ähnlicher Weise können einige Gase beim Abkühlen schnell kristallisieren. Die Kühlung muss kontrolliert werden, damit die Komponenten, die das Glas integrieren, mit der Zeit bestellt werden können.

Verdunstung

Eine andere Möglichkeit, die Kristallisation in Bezug auf Lösungen zu erreichen, ist die Verdunstung des Lösungsmittels. Wenn wir beispielsweise das Meerwasser verdampfen, kristallisieren Sie gelöste Salze als Sediment (tief in unten oder an den Wänden eines Behälters). Die Flüssigkeit beseitigt, die Glaskomponenten werden ordentlich gruppiert, um das Glas zu bilden.

Chemische Reaktion

Chemische Reaktionen können auch Kristallisation verursachen. Wenn zwei Komponenten eines Kristalls, die im Prinzip getrennt sind, plötzlich mischen.

Kristallisierungsbeispiele

Stalaktiten

Die Stalaktiten, die von höhlenartigen Dächern "hängen", sind auch Beispiele für eine natürliche Kristallisation

Langsame, aber kontinuierliche Kristallisation von Calciumcarbonat (Caco₃) Während des Tropfens auf den Höhlendächern führt dies zur Bildung der Stalaktiten. Dabei die Ca -Ionen²⁺ und co₃^2- Sie finden sich und gruppieren, während das Wasser verdunstet.

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Stalagmiten

Stalagmiten sind Strukturen, die in Höhlen enthalten sind, insbesondere in den Böden (nach oben wachsen). Sie bestehen aus Calciumverbindungen und werden aus der Kristallisation von Kalziumsalzen gebildet, die im Wasser gefunden werden, das von den Höhlendächern fällt.

Weinkristalle

Es ist üblich, unter dem Korken oder am Boden der Brille zu finden, insbesondere mit roten Weinen, einem rötlichen Staub. Dieser Feststoff ist eigentlich ein Tartratrosalz, das sich im Laufe der Zeit und in Gegenwart von Kalzium- und Natriumionen kristallisiert.

Schneebildung

Flüssiges Wasser, wenn gefrorene Eiskristalle bilden. Wenn diese Eiskristalle sehr klein sind und aus den in den Wolken aufgehängten Tropfen abgeleitet sind, findet die Schneeformation statt. Im Schneefall fällt mikroskopische Eiskristalle aus, die in den Umgebungen abgelagert werden, als wäre es ein weißer Sand.

Zuckerkristalle

Ein weiteres Beispiel für ein molekulares Glas ist Zucker. Anstelle von Wassermolekülen haben wir Saccharosemoleküle. Tarky Moleküle bleiben durch Van der Waals -Kräfte verbunden, die die farbenfrohen und süßen Kristalle definieren, die wir normalerweise in den Vorratskammern sehen.

Die Kristallisation von Zucker ist eines der häufigsten chemischen Experimente: Eine zuckerhaltige Lösung ist erhitzt und nach dem Abkühlen wird ein Ausredefaden mit Zucker abgelagert. Nach einer Weile werden große und farbenfrohe Zuckermassen auf dem Faden kristallisiert.

Kupfersulfatkristalle

Die Kristallisation von Kupfersulfat ist eines der attraktivsten, die in Laboratorien in Betracht gezogen werden können

Ähnlich wie beim Experiment mit Zuckerkristallen ist die Kristallisation von Kupfersulfatkristallen auch aufgrund ihrer bläulichen Farbtöne interessant. Wieder, während das Wasser verdunstet, die Ionen cu²⁺ Und so₄^2- Sie finden sich und dabei können einige Wassermoleküle die hydratisierte SA bilden₄· 5h₂ENTWEDER.

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Salz

Salz ist das häufigste Beispiel für die Kristallisation. Dies kann sowohl natürlich (als Meeressalz) als auch künstlich (wie bei Tischsalz) gebildet werden (wie bei Tischsalz).

Diamant

Der Diamant ist ein Edelstein, der aus der Kristallisation von reinem Kohlenstoff gebildet wird. Dies ist das schwierigste Material, das auf dem Planeten bekannt ist. Seine Bildung kann natürlich sein, wie bei den Diamanten, die im Bergbau oder in synthetischen Ablagerungen gefunden werden.

Rubin

Der Rubin ist ein rötlicher Kristall, der aus der Kristallisation von Aluminiumoxid (Coridón) gebildet wird.

Quarz

Quarz ist ein Edelstein. Es ist eine der wichtigsten in Felsen und seine Farbe ist variabel.

Peridot

Auch Olivino genannt, wird dieser kostbare Stein dank der Kristallisation von Eisen und Magnesium gebildet. Es ist grünliche Farbe und hat normalerweise eine Rhombusform.

Silikate

Silikate sind Materialien, die durch Silica -Kristallisation und andere Elemente erzeugt werden (Eisen, Aluminium, Kalzium, Magnesium). Sie sind in allen Felsen vorhanden.

Süßigkeiten

Die Süßigkeiten werden aus Zuckerkristallen hergestellt, sodass man sagen kann, dass zwei Kristallisationsprozesse eingreifen: die erste für die Zuckerbildung und die zweite für die Bildung von Melasse.

Cremiges Eis

Das cremige Eis enthält eine Reihe von Kristallen, die ihm die endgültige weiche Textur verleihen. Unter den enthaltenden Kristallen. Es ist zu beachten, dass einige Eiscreme auch Laktosekristalle enthalten.

In diesem Sinne wird Eis durch verschiedene Prozesse der künstlichen Kristallisation erhalten (eine für Lipide, eine für Eis und eine für Laktose).

Andere Beispiele

• Herstellung von zuckerhaltigen Kristallen um einen Faden oder ein Seil und eine übersättigte süße Lösung
• Zuckerkristallbildung des Honigs am Boden ihrer Gläser abgelagert
• Das Wachstum von Nierenberechnungen, die aus Calciumoxalatkristallen bestehen
• Die Kristallisation von Mineralien, einschließlich Edelsteinen und Diamanten, im Laufe der Jahre, deren Formen und Kanten ihre geordneten inneren Strukturen widerspiegeln
• Ablagerung heißer Metalldämpfe an kalten Balken wie Träger für das Wachstum ihrer Kristalle.

Verweise

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