Мы объясняем, что такое кристаллизация и из чего состоит этот химический процесс. А также методы, которые он использует, и примеры кристаллизации.
Что такое кристаллизация?
Это известно как кристаллизация в химическом процессе, в котором газ, а жидкость или один растворение, в наборе твердых кристаллов. Эти кристаллы образованы упорядоченным набором жестких молекулярных связей, чистых по своей элементарной природе. Из-за этого кристаллизация может использоваться как метод отделения твердых компонентов от некоторых однородная смесь, то есть его можно использовать как метод очистки.
Существуют различные методы кристаллизации, в которых можно использовать выборочное изменение физических условий температура или из Давление, а также добавление некоторых химические субстанции. Форма, размер и качество кристаллов, полученных таким образом, будут зависеть от конкретных условий, в которых происходит процесс, и времени, в течение которого он может происходить.
Кристаллы, полученные этим метод Это твердые образования, наделенные очень четко выраженной дифракционной картиной (явление, заключающееся в отклонении волны, когда она проходит через препятствие через небольшое отверстие и затем распространяется во всех направлениях за этим отверстием). В зависимости от условий, в которых происходит кристаллизация, и типа кристаллизируемого вещества, полученные кристаллы будут иметь цвет конкретная, определенная прозрачность и определенная геометрия.
Кристаллы являются обычными минералами и классифицируются в зависимости от их свойств на:
- Твердые кристаллы. Они самые многочисленные. За исключением стекла и некоторых твердых аморфных веществ (твердых веществ, в которых частицы они не упорядочены, то есть не имеют формы), почти все твердое вещество находится в кристаллическом состоянии. Например: соль, сахар и некоторые драгоценные камни.
- Светящиеся кристаллы. Они считаются жидкостями и часто используются в дисплеях электронного оборудования.
- Ионные кристаллы. Они твердые и хрупкие. Катионы и анионы, образующие их, имеют разный размер и, как правило, эти кристаллы имеют высокие температуры плавления. Например: хлорид калия (KCl) и сульфид цинка (ZnS).
- Ковалентные кристаллы. В атомы которые их составляют, объединены ковалентные связи формирование трехмерной сети. Например: графит и алмаз.
- Молекулярные кристаллы. Его частицы связаны Силы Ван-дер-Ваальса (силы притяжения или отталкивания между молекулы, взаимодействия, меньшие, чем соответствующие Химическая связь) и / или взаимодействия водородного мостика (притягивающие взаимодействия между атомом водорода, связанным с электроотрицательным атомом, с другим электроотрицательным атомом, принадлежащим другой молекуле, эти взаимодействия также меньше, чем те, которые соответствуют химической связи). Эти соединения обычно хрупкие, и их температура плавления ниже 100 ° C. Например: тетрафосфор (P4) и дийодо (I2).
- Металлические кристаллы. Металлические кристаллы состоят из атомов одного и того же металл. Как правило, они очень плотные, а их свойства (например, температура плавления и твердость) варьируются в зависимости от типа металла. С другой стороны, эти соединения Они хорошие водители нагревать и электричество. Например: никель (Ni), железо (Fe) и кобальт (Co).
Примеры кристаллизации
Водяной пар в воздухе может кристаллизоваться непосредственно на холодных поверхностях.
- Образование инея При определенных условиях влажность относящийся к окружающей среде, водяной пар из воздуха могут кристаллизоваться непосредственно на холодных поверхностях (например, на стекле или металле) и образовывать снежные структуры, называемые Мороз. В некоторых морозильных камерах также может образовываться иней. Это кристаллы Воды, чье телосложение очень правильное и очень хорошо сформированное.
- Замораживание воды. Лед - это замороженная вода, поэтому он не кристалл. Но во время первых фаз замерзания этой жидкости вы можете увидеть, как появляются дендриты (кристаллы, в которых все ориентации кристаллов различаются) и другие структуры погруженных кристаллов.
- Испарение морской воды. Для получения кристаллов соли, а также опресненной воды воду берут из море. Таким образом, жидкость превращается в газ (водяной пар), оставляя соли, растворенные в контейнере, которые остаются в виде идеальных солевых кристаллов.
- Серебряные кристаллы для фотографии. Кристаллы серебра полезны для некоторых артефактов киноиндустрии или старой фотографии (очевидно, не цифровой), поскольку они чувствительны к светлый, эти кристаллы перестраиваются перед светом, копируя световое впечатление. Для их получения используются такие соединения, как бромид, хлорид или йодид серебра.
- Кристаллы оксалата кальция. Образовавшиеся в результате накопления солей и кальция в почках, эти кристаллы обычно болезненны для человек, а иногда для их извлечения требуется хирургическое вмешательство, так как они препятствуют нормальному отхождению мочи. Они имеют форму маленьких темных камней, известных как камни в почках, а также «камни» или «песчинки» в почках.