Jak tworzą się kryształy?

Jak tworzą się kryształy?

Kryształy tworzą się w procesie zwanym zarodkowaniem, który zachodzi w roztworach zawierających wysokie stężenie substancji rozpuszczonej. Po utworzeniu jądra cząsteczki substancji rozpuszczonej wiążą się z nim, powodując w ten sposób wzrost kryształu.

Kryształy powstają zazwyczaj, gdy wysoko nasycony roztwór jest otrzymywany przez dodanie wysokich stężeń substancji rozpuszczonej do cieczy, takiej jak woda i całkowite rozpuszczenie substancji rozpuszczonej. Jeśli rozpuszczone cząsteczki substancji rozpuszczają się razem, tworzą kryształy, a tę agregację można zainicjować przez dodanie jądra do roztworu. Jądro to stała powierzchnia dodawana do roztworu w celu nadania molekułom powierzchni do agregacji, co umożliwia wzrost kryształów.

Agregację cząsteczek substancji rozpuszczonej można zainicjować spontanicznie w roztworze bez dodania zewnętrznego jądra. Cząsteczki substancji rozpuszczonej są prawie zawsze otoczone lub "osłonięte" przez cząsteczki rozpuszczalnika. Jednakże, jeśli występuje wysokie stężenie substancji rozpuszczonej, cząsteczki mogą zderzać się ze sobą i sklejać, tworząc jądro, w którym mogą rosnąć kryształy. W większości przypadków, gdy cząsteczki substancji rozpuszczonej kolidują, mają skłonność do rozdzielania się od siebie, zamiast sklejania się ze sobą dzięki różnym siłom obecnym w roztworze. Jeśli jednak wiele zderzeń pojawi się w krótkim czasie pomiędzy kilkoma cząsteczkami, agregat cząsteczek może osiągnąć krytyczny rozmiar, tworząc stabilne jądro. Odparowanie zwiększa tworzenie kryształów poprzez usuwanie cząsteczek rozpuszczalnika i umożliwia zwiększoną częstotliwość zderzeń między cząsteczkami substancji rozpuszczonej.