We leggen uit wat kristallisatie is en waaruit dit chemische proces bestaat. Ook de methoden die het gebruikt en voorbeelden van kristallisatie.
Wat is kristallisatie?
Het staat bekend als kristallisatie tot een chemisch proces waarbij a gas-, een vloeistof of een ontbinding, in een set van vaste kristallen. Deze kristallen worden gevormd door een geordende reeks stijve moleculaire bindingen die puur zijn in hun elementaire aard. Hierdoor kan kristallisatie worden gebruikt als een methode om vaste componenten van sommige te scheiden homogeen mengsel, dat wil zeggen, het kan worden gebruikt als een zuiveringsmethode.
Er zijn verschillende methodes van kristallisatie, die de selectieve wijziging van de fysieke voorwaarden van kunnen gebruiken temperatuur- of van Druk, evenals de toevoeging van bepaalde chemische substanties. De vorm, grootte en kwaliteit van de aldus verkregen kristallen zullen afhangen van de specifieke omstandigheden waarin het proces plaatsvindt en de tijd waarin het plaatsvindt.
De kristallen die hierdoor worden verkregen methode Het zijn vaste formaties, begiftigd met een zeer goed gedefinieerd diffractiepatroon (een fenomeen dat bestaat in de afwijking van een golf wanneer deze door een obstakel door een klein gaatje gaat en zich vervolgens in alle richtingen achter dit gat voortplant). Afhankelijk van de omstandigheden waaronder kristallisatie plaatsvindt en het type stof dat moet worden gekristalliseerd, zullen de verkregen kristallen een kleur specifiek, een specifieke transparantie en een gedefinieerde geometrie.
Kristallen komen veel voor in minerale aard en worden geclassificeerd volgens hun eigenschappen in:
- Vaste kristallen. Ze zijn het talrijkst. Met uitzondering van glas en sommige vaste amorfe stoffen (vaste stoffen waarin hun deeltjes ze zijn niet geordend, dat wil zeggen, ze hebben geen vorm), bijna alle vaste materie bevindt zich in een kristallijne toestand. Bijvoorbeeld: zout, suiker en enkele edelstenen.
- Lichtgevende kristallen. Ze worden beschouwd als vloeistoffen en worden vaak gebruikt in displays van elektronische apparatuur.
- Ionische kristallen. Ze zijn hard en broos. De kationen en anionen waaruit ze bestaan, zijn van verschillende grootte en over het algemeen hebben deze kristallen een hoog smeltpunt. Bijvoorbeeld: kaliumchloride (KCl) en zinksulfide (ZnS).
- Covalente kristallen. De atomen waaruit ze bestaan, zijn verenigd door covalente bindingen een driedimensionaal netwerk vormen. Bijvoorbeeld: grafiet en diamant.
- Moleculaire kristallen. De deeltjes zijn gebonden door Van der Waals krachten (aantrekkende of afstotende krachten tussen moleculen, interacties die kleiner zijn dan die overeenkomen met a Chemische binding) en/of waterstofbruginteracties (aantrekkelijke interacties tussen een waterstofatoom gebonden aan een elektronegatief atoom, met een ander elektronegatief atoom dat tot een ander molecuul behoort, deze interacties zijn ook minder dan die overeenkomen met een chemische binding). Deze verbindingen zijn meestal bros en hebben een smeltpunt onder 100ºC. Bijvoorbeeld: tetrafosfor (P4) en diiodo (I2).
- Metalen kristallen. Metaalkristallen zijn samengesteld uit atomen van hetzelfde metaal. Ze zijn over het algemeen erg dicht en hun eigenschappen (zoals smeltpunt en hardheid) variëren afhankelijk van het type metaal. Aan de andere kant zijn deze verbindingen Het zijn goede chauffeurs van de warmte en de elektriciteit. Bijvoorbeeld: nikkel (Ni), ijzer (Fe) en kobalt (Co).
Voorbeelden van kristallisatie
Waterdamp in de lucht kan direct kristalliseren op koude oppervlakken.
- Vorstvorming Onder bepaalde voorwaarden van vochtigheid milieu, waterstoom van lucht kan direct kristalliseren op koude oppervlakken (zoals glas of metalen) en sneeuwachtige structuren vormen genaamd vorst. Sommige diepvriezers hebben ook de neiging om vorst te vormen. Dit zijn kristallen van Water, wiens constitutie zeer regelmatig en zeer goed gevormd is.
- Het water bevriezen. IJs is bevroren water en als zodanig geen kristal. Maar tijdens de eerste fasen van bevriezing van deze vloeistof kun je zien hoe dendrieten (kristallen waarin de kristaloriëntaties allemaal verschillend zijn) en andere ondergedompelde kristalstructuren ontstaan.
- Verdamping van zeewater. Om zoutkristallen te verkrijgen, evenals ontzilt water, wordt water uit de zee. Op deze manier wordt de vloeistof omgezet in een gas (waterdamp), waarbij de opgeloste zouten in de container achterblijven, die als perfecte zoutkristallen achterblijven.
- Zilveren kristallen voor fotografie. Zilverkristallen zijn nuttig voor bepaalde artefacten van de filmindustrie of oude fotografie (uiteraard niet digitaal), omdat ze gevoelig zijn voor de licht, deze kristallen zijn opnieuw gerangschikt voor het licht, waardoor de lichtindruk wordt gekopieerd. Om ze te verkrijgen, worden verbindingen zoals zilverbromide, chloride of jodide gebruikt.
- Calciumoxalaatkristallen. Gevormd door de ophoping van zouten en calcium in de nieren, zijn deze kristallen meestal pijnlijk voor de mensen soms is een chirurgische ingreep nodig om ze eruit te halen, omdat ze de normale uitzetting van urine belemmeren. Ze hebben de vorm van kleine donkere stenen, bekend als nierstenen, of ook "steen" of "gruis" in de nieren.