1. 솔루션 형성 :
* 용해 : 그것은 용매, 일반적으로 물에 용해되는 물질로 시작합니다. 이것은 물질의 분자가 골고루 분산되는 솔루션을 만듭니다.
* 포화 용액 : 더 많은 물질이 용액에 첨가됨에 따라 포화 지점으로 알려진 더 이상 용해 될 수없는 지점에 도달합니다.
* 과포화 : 용액이 냉각되거나 용매가 증발 할 때, 용해 된 물질의 농도는 포화 지점을 넘어서 상처화 용액을 생성한다. 마법이 일어나는 곳입니다.
2. 핵 생성 :
* 종자 결정 : 과포화 솔루션은 불안정합니다. 종자 결정이라고하는 작은 입자는 결정 성장의 출발점으로 작용할 수 있습니다. 이 씨앗은 용액, 먼지 입자 또는 용기의 긁힘에 불순물이 될 수 있습니다.
* 안정적인 핵 : 용해 된 물질의 충분한 분자가 종자 결정 주위에 모일 때, 안정적인 핵을 형성합니다.
3. 결정 성장 :
* 매력 : 과포화 용액의 분자는 성장하는 결정 격자에 끌린다. 이 인력은 결정 내에서 원자의 정전기력과 기하학적 배열에 기인한다.
* 명령 배열 : 분자가 핵에 붙어있을 때, 그들은 구체적이고 반복되는 패턴으로 자신을 배열합니다. 이 패턴은 결정의 모양을 결정합니다.
* 평형 : 용액이 더 이상 과포화되지 않을 때까지 성장이 계속됩니다. 용액으로 다시 용해되도록 결정 격자를 남기는 분자의 속도는 결정에 부착되는 분자 속도와 동일하게 평형에 도달한다.
결정 형성에 영향을 미치는 요인 :
* 온도 : 더 낮은 온도는 일반적으로 온도가 감소함에 따라 대부분의 물질의 용해도가 감소함에 따라 결정화를 촉진합니다.
* 용매 : 사용 된 용매의 유형은 결정 크기와 모양에 영향을 줄 수 있습니다.
* 불순물 : 용액의 불순물은 핵 생성 과정 및 결과의 결정 형태에 영향을 줄 수 있습니다.
* 냉각 속도 : 냉각 속도가 느리면 더 크고 잘 형성된 결정이 가능하며 빠른 냉각은 더 작고 잘 정의 된 결정으로 이어집니다.
* 교반 : 교반은 과포화를 방지하고 결정 성장을 억제 할 수 있습니다.
결정화의 예 :
* 소금 형성 : 해수가 증발 할 때, 용해 된 염은 과포화에 도달하여 염 결정의 형성으로 이어진다.
* 록 캔디 : 설탕은 물에 용해되고 용액이 천천히 냉각되면 설탕 결정이 형성됩니다.
* 보석 : 다이아몬드, 에메랄드 및 루비와 같은 많은 귀중한 보석은 지구 깊은 결정화 과정을 통해 형성됩니다.
화학, 재료 과학 및 지질학을 포함한 다양한 분야에서 결정화의 원리를 이해하는 것이 중요합니다. 이를 통해 원하는 특성으로 결정의 형성을 제어 할 수 있으며, 약제, 반도체 및 광학 장치와 같은 재료의 발전으로 이어집니다.
