Pojasnimo, kaj je kristalizacija in iz česa je sestavljen ta kemični proces. Tudi metode, ki jih uporablja, in primeri kristalizacije.
Kaj je kristalizacija?
Znan je kot kristalizacija v kemični proces, v katerem a plin, a tekočina ali eno raztapljanje, v kompletu trdnih kristalov. Ti kristali so sestavljeni iz urejenega niza togih molekularnih vezi, ki so po svoji elementarni naravi čiste. Zaradi tega se lahko kristalizacija uporabi kot metoda za ločevanje trdnih komponent od nekaterih homogena zmes, torej se lahko uporablja kot metoda čiščenja.
Obstajajo različne metode kristalizacije, ki lahko uporabljajo selektivno spreminjanje fizikalnih pogojev temperaturo ali od Pritisk, kot tudi dodajanje določenih kemične snovi. Oblika, velikost in kakovost tako dobljenih kristalov bodo odvisne od posebnih pogojev, v katerih poteka proces, in časa, v katerem je dovoljeno potekati.
S tem pridobljeni kristali metoda So trdne tvorbe, opremljene z zelo dobro opredeljenim difrakcijskim vzorcem (pojav, ki je sestavljen iz odstopanja vala, ko gre skozi oviro skozi majhno luknjo in se nato za to luknjo širi v vse smeri). Odvisno od pogojev, v katerih poteka kristalizacija, in vrste snovi, ki jo je treba kristalizirati, bodo dobljeni kristali imeli barva specifično, specifično preglednost in definirano geometrijo.
Kristali so pogosti v mineralni naravi in so razvrščeni glede na njihove lastnosti v:
- Trdni kristali. Najštevilčnejši so. Z izjemo stekla in nekaterih trdnih amorfnih snovi (trdne snovi, v katerih so njihove delci niso urejene, torej nimajo oblike), je skoraj vsa trdna snov v kristalnem stanju. Na primer: sol, sladkor in nekaj dragih kamnov.
- Svetleči kristali. Štejejo se za tekočine in se pogosto uporabljajo v zaslonih elektronske opreme.
- Ionski kristali. So trde in krhke. Kationi in anioni, ki jih tvorijo, so različnih velikosti in na splošno imajo ti kristali visoko tališče. Na primer: kalijev klorid (KCl) in cinkov sulfid (ZnS).
- Kovalentni kristali. The atomi ki jih sestavljajo so združeni kovalentne vezi tvorijo tridimenzionalno mrežo. Na primer: grafit in diamant.
- Molekularni kristali. Njegovi delci so vezani Van der Waalsove sile (privlačne ali odbojne sile med molekule, interakcije, ki so manjše od tistih, ki ustrezajo a Kemična vez) in/ali interakcije vodikovega mostu (privlačne interakcije med atomom vodika, ki je vezan na elektronegativni atom, z drugim elektronegativnim atomom, ki pripada drugi molekuli, so te interakcije tudi manjše od tistih, ki ustrezajo kemični vezi). Te spojine so običajno krhke in njihova tališča so pod 100 °C. Na primer: tetrafosfor (P4) in dijodo (I2).
- Kovinski kristali. Kovinski kristali so sestavljeni iz enakih atomov kovinski. Na splošno so zelo gosti in njihove lastnosti (kot sta tališče in trdota) se razlikujejo glede na vrsto kovine. Po drugi strani pa te spojine So dobri vozniki toplote in elektrika. Na primer: nikelj (Ni), železo (Fe) in kobalt (Co).
Primeri kristalizacije
Vodna para v zraku lahko kristalizira neposredno na hladnih površinah.
- Nastajanje zmrzali Pod določenimi pogoji oz vlažnost okolje, vodna para od zrak lahko kristalizira neposredno na hladnih površinah (kot so steklo ali kovine) in tvori snegu podobne strukture, imenovane Zmrzal. Nekateri zamrzovalniki ponavadi tvorijo tudi zmrzal. To so kristali Voda, katerega konstitucija je zelo pravilna in zelo dobro oblikovana.
- Zamrzovanje vode. Led je zamrznjena voda in kot tak ni kristal. Toda med prvimi fazami zamrzovanja te tekočine lahko vidite, kako nastajajo dendriti (kristali, v katerih so kristalne orientacije različne) in druge potopljene kristalne strukture.
- Izhlapevanje morske vode. Za pridobitev kristalov soli, pa tudi razsoljene vode, je voda vzeta iz morje. Na ta način se tekočina spremeni v plin (vodno paro), pri čemer ostanejo v posodi raztopljene soli, ki ostanejo kot popolni slani kristali.
- Srebrni kristali za fotografiranje. Srebrni kristali so uporabni za določene artefakte filmske industrije ali stare fotografije (očitno ne digitalne), saj so občutljivi na svetloba, se ti kristali prerazporedijo pred svetlobo in tako kopirajo svetlobni vtis. Za njihovo pridobitev se uporabljajo spojine, kot so srebrov bromid, klorid ali jodid.
- Kristali kalcijevega oksalata. Ti kristali, ki nastanejo zaradi kopičenja soli in kalcija v ledvicah, so običajno boleči za človeško bitje, včasih pa je za njihovo ekstrakcijo potreben kirurški poseg, saj ovirajo normalno izločanje urina. So v obliki majhnih temnih kamnov, znanih kot ledvični kamni, ali tudi "kamen" ali "zrnat" v ledvicah.