1. 과포화 :
* 원동력 : 결정화는 용액이 과포화 될 때 발생합니다. 즉, 주어진 온도 및 압력에서 일반적으로 유지할 수있는 것보다 용해 된 용질이 더 많이 포함됩니다. 이 상태는 불안정하고 과도한 용질은 용액에서 벗어나 고형 결정 단계를 형성하려고합니다.
* 과포화 생성 : 이것은 여러 가지 방법으로 달성 할 수 있습니다.
* 핫 솔루션 냉각 : 온도가 감소함에 따라 대부분의 고형물의 용해도가 감소하여 과포화로 이어집니다.
* 증발 : 용액에서 용매를 제거하면 용질의 농도가 증가하여 과포화를 향해 유도됩니다.
* 두 번째 용매 추가 : 용질이 용해가 덜 용해되는 용매와 용액을 혼합하면 침전을 유발할 수 있습니다.
* 화학 반응 : 견고한 제품을 생산하는 반응은 과포화로 이어질 수 있습니다.
2. 핵 생성 :
* 초기 단계 : 핵 생성은 과포화 용액에서 최초의 작고 안정적인 결정 핵의 형성이다. 이 핵은 추가 결정 성장을위한 씨앗 역할을합니다.
* 균질 대 이종 핵 생성 :
* 균질 : 핵 생성은 용액 자체 내에서 자발적으로 발생합니다. 높은 수준의 과포화가 필요합니다.
* 이종 : 핵 생성은 용액의 불순물 또는 외래 입자의 표면에서 발생합니다. 낮은 수준의 과포화가 필요합니다.
* 제어 핵 생성 : 과포화 및 불순물의 신중한 제어는 원하는 크기 및 균일 성을 갖는 결정을 생산하는 데 중요합니다.
3. 결정 성장 :
* 핵에 추가 : 일단 핵이 형성되면, 그들은 용해 된 분자를 끌어 내고 결정 격자에 통합하기 시작합니다.
* 층별 성장 : 결정 성장은 층별 공정이며, 새로운 분자는 특정하고 순서대로 기존의 결정 표면에 부착된다.
* 성장에 영향을 미치는 요인 :
* 과포화 수준 : 상처화가 높을수록 성장이 빨라지지만 완벽한 결정을 덜 유발할 수 있습니다.
* 온도 : 온도는 확산 속도와 용질의 용해도에 영향을 미쳐 성장에 영향을 미칩니다.
* 불순물 : 불순물은 결정 성장을 방해하고 결함이나 불규칙성을 유발할 수 있습니다.
4. 크리스탈 습관 :
* 모양이 중요합니다 : 결정의 외부 형태 또는 습관은 결정 격자 내에서 원자 또는 분자의 배열에 의해 결정된다.
* 습관에 영향을 미치는 요인 :
* 결정 구조 : 결정 격자에서 원자 또는 분자의 고유 한 배열은 전체 모양을 지시합니다.
* 성장 조건 : 온도, 과포화 수준 및 불순물의 존재는 모두 결정 습관에 영향을 줄 수 있습니다.
5. 결정 완벽 :
* 항상 완벽한 것은 아닙니다 : 결정은 결함으로 알려진 결함을 가질 수 있으며, 이는 성장 조건, 불순물 또는 격자 변형과 같은 다양한 요인에서 발생할 수 있습니다.
* 완벽의 중요성 : 결정 완전성은 재료의 물리적 및 화학적 특성에 크게 영향을 미쳐 강도, 전도도 또는 반응성에 영향을 줄 수 있습니다.
주요 응용 프로그램 :
* 제약 생산 : 결정화는 활성 제약 성분을 정화하고 분리하는 데 사용됩니다.
* 화학 산업 : 결정화는 다양한 화학 물질을 분리하고 정화하는 데 사용됩니다.
* 재료 과학 : 결정화는 전자 제품, 광학 및 기타 분야에 대한 특정 특성을 갖는 재료를 만드는 데 사용됩니다.
이러한 원리를 이해함으로써 과학자와 엔지니어는 결정화 과정을 조작하고 제어하여 특정 응용 분야에 원하는 특성을 갖는 결정을 생성 할 수 있습니다.
