Πώς σχηματίζονται κρύσταλλα σε κάρβουνο;
Εδώ είναι μια κατανομή:
1. Κάρβουνο ως υπόστρωμα:
* Πορώδης δομή: Ο ξυλάνθρακας είναι πολύ πορώδης, με μεγάλη επιφάνεια. Αυτή η δομή παρέχει πολλούς μικροσκοπικούς χώρους όπου οι κρύσταλλοι μπορούν να πυρπολήσουν και να αναπτυχθούν.
* Αντιδραστική επιφάνεια: Ο άνθρακας περιέχει άνθρακα και ανάλογα με την προέλευση και την επεξεργασία του, μπορεί επίσης να περιέχει άλλα στοιχεία όπως το κάλιο, το ασβέστιο κλπ. Αυτά μπορούν να αντιδράσουν με το διάλυμα που περιέχει την κρυσταλλική ουσία.
2. Διαδικασία κρυστάλλωσης:
* Υπεραϊκή λύση: Οι κρυστάλλοι σχηματίζονται όταν ένα διάλυμα γίνεται υπερκορεσμένο με την ουσία που θέλετε να κρυσταλλοποιήσετε. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει περισσότερο διαλυμένο υλικό από το διάλυμα που κανονικά μπορεί να κρατήσει.
* Πυρήνες: Οι μικροσκοπικοί κρυσταλλικοί σπόροι σχηματίζονται μέσα στο διάλυμα, είτε αυθόρμητα είτε με βοήθησαν "κρυστάλλους σπόρων".
* Ανάπτυξη: Οι σπόροι δρουν ως πρότυπα και περισσότερο διαλυμένο υλικό συνδέεται με αυτά, προκαλώντας την αύξηση των κρυστάλλων.
3. Ο ρόλος του κάρβουνου:
* Τοποθεσίες πυρήνων: Η πορώδη δομή του άνθρακα παρέχει πολυάριθμες θέσεις όπου οι υπερκορεσμένες λύσεις μπορούν εύκολα να πυρήνουν.
* Χημική αλληλεπίδραση: Σε ορισμένες περιπτώσεις, η αντιδραστική επιφάνεια του άνθρακα μπορεί να αντιδράσει με το διάλυμα, οδηγώντας στο σχηματισμό μιας νέας ένωσης που στη συνέχεια κρυσταλλώνεται.
Παραδείγματα:
* Κρύσταλλοι αλατιού: Μπορείτε να αναπτύξετε κρυστάλλους αλατιού σε ξυλάνθρακα με την εμβάπτιση σε ένα υπερκορεσμένο διάλυμα αλατιού.
* Κρύσταλλοι θειικού χαλκού: Παρόμοια με το αλάτι, ένα υπερκορεσμένο διάλυμα θειικού χαλκού θα κρυσταλλωθεί σε κάρβουνο, δίνοντας στον άνθρακα ένα όμορφο μπλε-πράσινο χρώμα.
* Κρύσταλλοι μετάλλων: Σε ορισμένες προηγμένες εφαρμογές, οι μεταλλικοί κρύσταλλοι μπορούν να καλλιεργηθούν σε κάρβουνο με τεχνικές εναπόθεσης ατμών.
Σημαντική σημείωση: Το σχήμα και το μέγεθος των κρυστάλλων που σχηματίζονται σε κάρβουνο εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της συγκέντρωσης, της θερμοκρασίας και της παρουσίας ακαθαρσιών.
