Crystals Krugosvet enciklopédia

Lehűtve az oldatot egy anyag részecskék (molekulák, ionok), amely nem lehet oldott állapotban, összeragadnak, alkotó apró kristályok-embriók. Embriókat hozzájárulnak a szennyeződések képződésének az oldatban, mint például a por, perces szabálytalanságokat tartályfal (vegyészek néha kifejezetten dörzsölni egy üvegbottal a belső falakon az üveg, hogy segítsen kristályosító szert). Ha az oldatot lassan, egy kis embriók képződik, és összegyűjtése fokozatosan minden oldalról, amiből gyönyörű kristályok szabályos alakú. Amikor a gyors hűtés termel sok atommagok, ahol a részecskék egy megoldás lenne „morzsolódik” a felszínen, növekvő kristályok például a borsó szakadt a zsákot; Természetesen a megfelelő kristályokat nem fog működni, mert a részecskék az oldatban egyszerűen nem volt ideje, hogy „get” a felszínen a kristály, hogy azt tegye. Emellett számos gyorsan növekvő kristályok is zavarják egymást, néhány parkettás, dolgozó ugyanabban a szobában. Idegen szilárd oldatban is szerepet játszhat nucleation, így a tisztító oldat, annál valószínűbb, hogy gócképződésre.

Lehűlés után telített 90 ° C-alum oldatot szobahőmérsékletre, megkapjuk a már az üledékben 190 g, mert 20 ° C-on 100 g vízben feloldunk 10 g timsó csak. Will azt egy nagy kristály szabályos formájú súlyú 190 g? Sajnos, még csak nem is egy nagyon tiszta oldatot nem valószínű, hogy növekedni kezdenek egyetlen kristály: tömege kristályok képződhet a felszínen a hűtési megoldás, ahol a hőmérséklet valamivel alacsonyabb, mint az ömlesztett, valamint a falakon, és az edény aljára.

A módszer a növekvő kristályok fokozatos hűtésével a telített oldatot nem lehet alkalmazni az olyan anyagokra, amelyek oldhatósága függ kicsit a hőmérséklettől. Ilyen anyagok közé tartoznak, például, kloridok nátrium és alumínium, kalcium-acetát.

Egy másik módszer megszerzésének kristályok - fokozatos a vizet eltávolítjuk a telített oldat. „Felesleges” anyag, így kikristályosodik. Ebben az esetben, a lassabb a víz elpárolog, annál jobb a kristályok.

Egy harmadik eljárás - növekvő kristályok egy olvadt anyag alatt lassú lehűtés folyadékot. Segítségével minden szempontból a legjobb eredményt kapunk, ha egy primer - egy kis kristály szabályos alakú, amely kerül egy oldat vagy olvadék. Ily módon például a rubin kristályt. Növekvő drágakő kristályok tölteni nagyon lassan, néha évekig. Ha azonban, a kristályosodást meggyorsítjuk, ahelyett, hogy egy egykristály kapott kisebb tömeg.

A kristályokat is növekszik páralecsapódás - így kapott hópelyhek és minták az a hideg üveg. Amikor az elmozdulás a fémek oldataiból a sókat aktívabb fémkristályoknak is képződik. Például, ha a réz-szulfát-oldatot alacsonyabb vas-szeg, ez vonatkozik a vörösréz réteg. De kialakított réz kristályok olyan kicsi, hogy lehet látni csak a mikroszkóp alatt. Réz az a köröm felületén megjelent nagyon gyorsan, és ezért túl kicsi kristályok formájában. De ha a folyamat lassú, és a kristályok lesz több. Ehhez bluestone kell töltenie egy vastag réteg sót, tedd rá egy kört szűrőpapír, és a tetején - egy vaslemez átmérőjű egy kicsit kisebb. Továbbra is öntsük a hajó telített nátrium-klorid oldattal. Réz-szulfát lassan feloldódik a sóoldattal (oldhatóságától kisebb, mint a tiszta víz). Réz ionok (formájában komplex anionok CuCl4 2- zöld) nagyon lassan során sok nap diffúz felfelé; A folyamat figyelhető meg a mozgás a festett határon.

Elérése vaslemez, a réz ionok csökkenteni semleges atomok. Azonban, mivel ez a folyamat nagyon lassú, a réz atomok vannak elrendezve szép, csillogó kristályok fém réz. Néha ezek a kristályok alkotják az elágazást - dendritek. Változtatásával a kísérleti körülmények között (hőmérséklet, kristályméret-szulfát, sók rétegvastagság, stb) lehet változtatni a kristályosítási körülmények között, a réz.

Túlhűtött megoldásokat.

Néha egy telített oldathoz hűtés közben nem kristályosodik. Ez a megoldás, amely tartalmaz egy bizonyos mennyiségű oldószer nagyobb oldott anyag, mint a „kell” egy adott hőmérsékleten, az úgynevezett túltelített oldatot. A túltelített oldatot nem kapunk akkor is, nagyon hosszú Az oldószerrel történő összekeverés kristályok, ez képezhet csak hűtéssel forró telített oldatának. Ezért, az ilyen megoldások is nevezik túlhűtött. Ők valami zavarja elején kristályosodás, például egy oldat túl viszkózus a kristályok növekedését, illetve szükség nagy embriókat, amelyek oldatban nem.

Egyszerű túlhűtött oldatok nátrium-tioszulfát-Na2 S2 O3. 5H2 O. Ha enyhén melegítjük kristályok ez az anyag körülbelül 56 ° C-on, ők „megolvad.” A valóságban ez nem olvad és oldódását nátrium-tioszulfát „saját” kristályvíz. Növekvő hőmérséklettel a oldhatóságát nátrium-tioszulfát, és a legtöbb egyéb anyagok növekszik, és a 56 ° C-on annak kristályosodási víz is elegendő, hogy feloldja az összes rendelkezésre álló sója. Most, ha óvatosan, elkerülve a hirtelen rándulások, hűtsük le a hajó, a kristályok nem képezik, és az anyag marad folyékony. De ha a túlhűtött oldat készen áll, hogy az embrió - egy kis kristály ugyanazt az anyagot a gyors kristályosodás kezdődik. Érdekes, hogy ez okozza csak egy kristály az anyag és a külföldi megoldás lehet teljesen közömbös. Ezért, ha az érintés kis kristály-tioszulfát-oldatot, hogy a felület, bemutatja csodát távon egy kristály szilárdulási front amely gyorsan eléri a az edény aljára. Így néhány másodperc után, a folyadékot „edzett”. A hajó is fordítsa -, mert nem fog fordítani egy csepp! Szilárd tioszulfát lehet újra megolvasztjuk a forró vízzel, és ismételje meg újra.

Ha a cső tioszulfát túlhűtött oldat helyezték jeges vízzel kristályok lassabban fog növekedni, és maguk is nagyobb. Kristályosítása túltelített oldatot kíséri hevítéssel - kiemelkedik a hőenergia érkezett olvadási kristályos hidrát.

Nátrium-tioszulfát - nem az egyetlen alkotó anyag a túlhűtött oldat, amely okozhat gyors kristályosodás. Hasonlóképpen ez igaz, például, és a nátrium-acetát, CH 3 COONa (ez könnyű megszerezni az intézkedés ecetsav a szóda). Mivel a nátrium-acetát tapasztalt oktatók mutatnak a „csoda”: kis halom egy csészealj-acetát lassan öntjük túltelített oldat a só, amely érintkezésben van a kristályok azonnal kristályosodik, amely egy oszlop szilárd só!

A kristályokat széles körben használják a tudomány és a műszaki: félvezetők, prizmák és lencsék optikai műszerek, szilárdtest lézerek, piezoelectrics, ferroelectrics, és elektro-optikai kristályok, és a ferromágneses ferrit, fémek, nagy tisztaságú egykristályok.

X-sugár diffrakciós vizsgálatok kristályok hagyjuk szerkezetének megállapítására sok molekula, beleértve a biológiailag aktív - fehérjék, nukleinsavak.

Csiszolt kristályok drágakövek, beleértve a mesterségesen növesztett, használt díszítéssel.

Bunn, C. kristályok. Szerepük a természet és a tudomány. M. „Béke” 1970
Kitaygorodsky AI Rend és rendezetlenség a világ az atomok. M. "Science" 1977
Shaskol'skaya ML Esszék a tulajdonságairól kristályok. M. "Science" 1978
Shaskol'skaya ML Kristály. M. "Science" 1978
Hargittai I. Hargittai M. Symmetry szemek vegyész. M. "Béke" 1989