1. 핵 생성 : 이것은 용액, 용융 또는 증기의 개별 원자 또는 분자가 모여 핵이라는 작고 안정적인 클러스터를 형성하는 초기 단계입니다. 핵은 추가 결정 성장을위한 종자 역할을한다.
2. 성장 : 일단 핵이 형성되면 주변 환경에서 더 많은 원자 또는 분자를 끌어냅니다. 이들 입자는 결정의 내부 구조에 의해 결정된 특정 배열에 따라 핵에 부착된다. 이 순서대로 입자의 첨가는 결정의 점진적인 확장으로 이어진다.
결정 크기에 영향을 미치는 요인 :
* 과포화/슈퍼 쿨링 : 용액 또는 용융물은 과산화되거나 과냉각되어야하며, 이는 주어진 온도에서 일반적으로 유지할 수있는 것보다 더 용해 된 분자 또는 원자를 함유 함을 의미합니다. 이것은 핵 형성을 유발하고 결정 성장을 장려합니다.
* 온도 : 온도는 핵 생성과 성장 모두에서 중요한 역할을합니다. 더 낮은 온도는 일반적으로 작은 결정의 형성을 선호하는 반면, 더 높은 온도는 더 큰 결정으로 이어집니다. 이는 온도가 낮을 때 분자는 에너지가 적고 핵에 부착 될 가능성이 높기 때문입니다.
* 불순물 : 불순물의 존재는 결정 성장 과정을 방해하여 작고 덜 완벽한 결정으로 이어질 수 있습니다.
* 냉각/증발 속도 : 빠른 냉각 또는 증발은 많은 수의 핵 형성으로 이어져서 더 작은 결정을 초래할 수 있습니다. 과정이 느리면 핵이 적을수록 더 적은 수의 결정이 더 크지 만 더 큰 결정을 내립니다.
* 교반 : 결정화 동안 용액을 교반하거나 흔들면 핵 생성 속도가 증가하여 더 작은 결정을 초래할 수 있습니다.
작은 결정 형성의 예 :
* 소금 결정 : 바닷물을 증발시킬 때, 용해 된 염 분자는 물이 증발함에 따라 결정화되기 시작하여 작은 소금 결정을 형성합니다.
* 설탕 결정 : 설탕 결정은 유사한 과정을 통해 형성됩니다. 포화 당 용액을 가열 한 다음 천천히 냉각시켜 설탕 분자가 용액에서 결정화되도록합니다.
* 눈송이 : 대기의 수증기는 작은 얼음 결정으로 결정화되어 자라서 눈송이를 형성합니다.
참고 : 결정의 크기가 특성을 결정하는 유일한 요인은 아닙니다. 모양, 구조 및 순도와 같은 다른 요인들도 중요한 역할을합니다.
