Γιατί εμφανίζονται οι κρύσταλλοι όταν ψύχεται η λύση;
* Διαλυτότητα: Κάθε ουσία έχει ένα όριο για το πόσο μπορεί να διαλύεται σε μια δεδομένη ποσότητα διαλύτη σε συγκεκριμένη θερμοκρασία. Αυτό το όριο ονομάζεται διαλυτότητα του. Γενικά, η διαλυτότητα αυξάνεται με θερμοκρασία . Αυτό σημαίνει ότι περισσότερο διαλυμένη ουσία μπορεί να διαλυθεί σε ένα καυτό διαλύτη από ό, τι σε ένα κρύο.
* SuperSaturation: Όταν ψύχεται ένα ζεστό, κορεσμένο διάλυμα (διάλυμα που συγκρατεί τη μέγιστη ποσότητα διαλυμένης ουσίας σε αυτή τη θερμοκρασία), η διαλυτότητα μειώνεται. Αυτό σημαίνει ότι η λύση περιέχει τώρα περισσότερη διαλυτή ουσία από ό, τι μπορεί να κρατήσει στη χαμηλότερη θερμοκρασία. Αυτή η υπερβολική διαλυτή ουσία θεωρείται τώρα υπερκορεσμένη .
* Κρυστάλλωση: Η υπερκορεσμένη λύση γίνεται ασταθής και η υπερβολική διαλυμένη ουσία επιδιώκει να επιστρέψει στη σταθερή του κατάσταση. Αυτό συμβαίνει με την κρυσταλλοποίηση . Τα μόρια της διαλυμένης ουσίας αρχίζουν να συσσωματώνονται και σχηματίζουν μια δομή κρυσταλλικού πλέγματος, σχηματίζοντας τελικά ορατές κρυστάλλους.
Εδώ είναι μια απλή αναλογία:
Φανταστείτε ένα ποτήρι παγωμένο τσάι. Όταν προσθέτετε ζάχαρη σε ζεστό τσάι, διαλύεται εύκολα. Καθώς το τσάι ψύχεται, η ζάχαρη γίνεται λιγότερο διαλυτή και μερικά από αυτά μπορεί να αρχίσουν να κρυσταλλώνονται στο κάτω μέρος του γυαλιού, σχηματίζοντας κρυστάλλους ζάχαρης.
Παράγοντες που επηρεάζουν την κρυστάλλωση:
* Ποσοστό ψύξης: Η αργή ψύξη επιτρέπει περισσότερο χρόνο για την ανάπτυξη κρυστάλλων, με αποτέλεσμα μεγαλύτερους κρυστάλλους. Η γρήγορη ψύξη οδηγεί σε μικρότερους κρυστάλλους.
* ακαθαρσίες: Οι ακαθαρσίες στο διάλυμα μπορούν να επηρεάσουν τον σχηματισμό κρυστάλλων, οδηγώντας σε μικρότερους ή ακανόνιστα σχήμα κρυστάλλου.
* ανάδευση: Η απαλή ανάδευση μπορεί να προωθήσει τον σχηματισμό κρυστάλλων επιτρέποντας στα μόρια της διαλυμένης ουσίας να έρχονται σε επαφή μεταξύ τους πιο εύκολα.
Συνοπτικά: Η ψύξη ενός διαλύματος προκαλεί υπερκατασκευή, αναγκάζοντας την υπερβολική διαλυτή ουσία να κρυσταλλωθεί καθώς η λύση επιχειρεί να φτάσει σε μια σταθερή κατάσταση όπου η διαλυτότητα ταιριάζει με τη θερμοκρασία.
