كيف تؤثر درجة الحرارة على معدل نمو البلورات؟

تتكون كل مادة صلبة في الطبيعة تقريبًا من بلورات ، على الرغم من أنها تأتي في العديد من الأشكال المختلفة ، الأحجام والألوان ، من البلورات القيمة مثل الماس والياقوت إلى حبيبات السكر الفردية و ملح. إذا نظرت إلى الملح من خلال مجهر ، سترى أنه مصنوع من بلورات صغيرة على شكل مكعب. من ناحية أخرى ، تكون بلورات السكر مستطيلة الشكل بنهايات مائلة. تستخدم مشروعات علوم الكريستال الشائعة الملح ، ملح إبسوم ، البورق والسكر المذاب في محلول من الماء.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تنمو البلورات بشكل أسرع في درجات الحرارة الأكثر دفئًا لأن السائل الذي يحمل المادة الذائبة يتبخر بسرعة.

بعض البلورات مثل:

• ملح
  
• السكر
  
• تتبخر

في كلتا الحالتين ، تنضم ذرات المعادن لتشكل مواد صلبة في أنماط متكررة متسقة ، مما يجعل البلورات قوية وصلبة. تُعرف هذه العملية باسم التبلور. تتبع البلورات المكونة من معدن معين دائمًا نفس نمط النمو ؛ تبدو بلورات الملح دائمًا مثل بلورات الملح وليست بلورات السكر.

تشمل المتغيرات التي تتحكم في نمو البلورات كمية المادة المذابة والتبخر والضغط ودرجة الحرارة. كلما زادت كمية المادة المذابة في الماء وزاد الضغط على المادة ، زاد حجم البلورات. إذا تبخر الماء ببطء من المحلول ، فسيتم بدء عدد قليل نسبيًا من البلورات ، وسيكون لهذه البلورات وقتًا لتنمو بشكل كبير إلى حد ما قبل زوال الماء. ومع ذلك ، إذا تبخر الماء بسرعة ، يبدأ المزيد من البلورات في النمو ، لكن ليس لديها الوقت لتنمو بهذا الحجم.

درجة الحرارة لها تأثير واضح على معدل نمو بلورات الملح. إذا أجريت تجربة باستخدام محاليل ملحية ، واحدة في درجة حرارة الغرفة ، وواحدة في درجة حرارة أقل برودة والأخرى عند درجة حرارة أكثر دفئًا ، كما ترى أن عينة درجة الحرارة الدافئة تنمو بلورات أسرع من العينات الأخرى ، وأن عينة درجة حرارة الغرفة تنمو أسرع من البرودة عينة. وذلك لأن ارتفاع درجة الحرارة يزيد من معدل تبخر المذيب ، وبالتالي تسريع معدل النمو. تنتج درجات الحرارة المختلفة كميات مختلفة من البلورات. تتعاقد المحاليل الأكثر برودة ، مما يجبر المعادن على التقارب معًا ، بحيث تخلق روابط ، وتلتقط الشوائب في هيكلها في نفس الوقت. تقطع هذه الشوائب النمط البلوري ، وتشكل عددًا أكبر من البلورات الأصغر. في درجات الحرارة الأكثر دفئًا ، تكون المسافة بين الجزيئات أكبر ، مما يسمح للبلورات بتكوين أشكال أكبر وأنقى بمعدل أكثر اتساقًا مما يمكن أن يحدث في درجات الحرارة الباردة.