Главная страница » Кристаллизация
Химия

Кристаллизация

Мы объясним, что такое кристаллизация и из чего состоит этот химический процесс. А также методы, которые он использует, и примеры кристаллизации
Кристаллизация превращает газ, жидкость или раствор в твердые кристаллы

Что такое кристаллизация?

Кристаллизация – это химический процесс, в ходе которого газ жидкость или раствор превращаются в набор твердых кристаллов. Такие кристаллы образованы упорядоченным набором жестких молекулярных связей, которые являются чистыми по своей элементарной природе. Благодаря этому кристаллизация может быть использована как метод разделения твердых компонентов некоторой однородной смеси , т.е. может быть использована как метод очистки

Существуют различные методы кристаллизации, которые могут использовать выборочное изменение физических условий температуры или давления , а также добавление определенных химических веществ. Форма, размер и качество полученных таким образом кристаллов будут зависеть от конкретных условий, в которых происходит процесс, и от продолжительности времени, в течение которого он протекает

Кристаллы, полученные этим методом , представляют собой твердые образования, наделенные очень хорошо 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 проводится кристаллизация, и типа кристаллизуемого вещества, полученные кристаллы будут иметь специфический цвет , специфическую прозрачность и определенную геометрию

Кристаллы распространены в минеральной природе и классифицируются по своим свойствам на:

  • Твердые кристаллы. Они являются самыми многочисленными. За исключением стекла и некоторых аморфных твердых веществ (твердые вещества, в которых их частицы не упорядочены, т.е. не имеют формы), почти все твердые вещества находятся 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 различные размеры, и эти кристаллы обычно имеют высокие температуры плавления. Примерами являются хлорид калия (KCl) и сульфид цинка (ZnS).
  • Ковалентные кристаллы. Атомы , из которых они состоят, соединены ковалентными связями и образуют трехмерную решетку. Например: графит и алмаз.
  • Молекулярные кристаллы. Их частицы связаны между собой силами Ван-дер-Ваальса (притягательные или отталкивающие силы между молекулами , взаимодействия, которые меньше, чем у химической связи ) и/или взаимодействиями водородного мостика (притягательные взаимодействия между атомом водорода, связанным с электроотрицательным атомом, с другим электроотрицательным атомом, принадлежащим другой молекуле, эти взаимодействия также меньше, чем при химической связи). Эти соединения обычно хрупкие, а их точки плавления ниже 100°C. Примерами являются тетрафосфор (P4) и дийод (I2).
  • Металлические кристаллы Металлические кристаллы состоят из атомов одного металла. Они обычно очень плотные, а их свойства (такие как температура плавления и твердость) зависят от типа металла. Кроме того, эти соединения являются хорошими проводниками тепла электричества. Например: никель (Ni), железо (Fe) и кобальт (Co).

 

Примеры кристаллизации

Водяной пар из воздуха может кристаллизоваться непосредственно на холодных поверхностях.

  • При определенных условиях влажности окружающей среды водяной пар воздухе может кристаллизоваться непосредственно на холодных поверхностях (таких как стекло или металлы) и образовывать снегоподобные структуры, называемые инеем. Некоторые морозильные камеры также склонны к образованию инея. Это кристаллы воды , которые очень правильной и хорошо сформированной формы.
  • Замораживание воды. Лед – это замерзшая вода и, как таковая, не является кристаллом. Но на ранних стадиях замерзания этой жидкости можно наблюдать появление дендритов (кристаллов, в которых ориентация кристаллов различна) и других погруженных кристаллических структур.
  • Для получения кристаллов соли, а также опресненной воды, воду, взятую из моря , обычно кипятят. Таким образом, жидкость превращается в газ (водяной пар), оставляя соли, которые были растворены в контейнере, которые остаются в виде идеальных кристаллов соли.
  • Кристаллы серебра для фотографии Кристаллы серебра полезны для некоторых артефактов киноиндустрии или ранней фотографии (не цифровой, конечно), потому что, будучи чувствительными к свету , эти кристаллы перестраиваются в ответ на свет, копируя таким образом световое впечатление. Для их получения используются такие соединения, как бромид, хлорид или йодид серебра.
  • Кристаллы оксалата кальция. Образующиеся в результате накопления солей и кальция в почках, эти кристаллы часто болезненны для человека и иногда требуют хирургического вмешательства для удаления, поскольку препятствуют нормальному оттоку мочи. Они принимают форму небольших темных камней, известных как камни в почках, или почечные камни.
Сергей Кузнецов

Сергей Кузнецов

Имеет высшее журналистское и музыкальное образование. Автор статей
в научных журналах, был редактором в журнале университета.

Добавить комментарий

Нажмите здесь, чтобы оставить комментарий