Σχεδόν κάθε στερεό στη φύση αποτελείται από κρύσταλλα, αν και έρχονται σε πολλά διαφορετικά σχήματα, μεγέθη και χρώματα, από πολύτιμους κρυστάλλους όπως διαμάντια και ρουμπίνια έως μεμονωμένους κόκκους ζάχαρης και άλας. Αν κοιτάξετε το αλάτι μέσω μικροσκοπίου, θα δείτε ότι είναι φτιαγμένο από μικροσκοπικούς κρυστάλλους σε σχήμα κύβου. Οι κρύσταλλοι ζάχαρης, από την άλλη πλευρά, έχουν επιμήκη μορφή με κεκλιμένα άκρα. Τα κοινά έργα επιστήμης των κρυστάλλων χρησιμοποιούν αλάτι, άλας Epsom, βόρακα και ζάχαρη διαλυμένα σε διάλυμα νερού.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Οι κρύσταλλοι αναπτύσσονται γρηγορότερα σε θερμότερες θερμοκρασίες επειδή το υγρό που συγκρατεί το διαλυμένο υλικό εξατμίζεται γρήγορα.
Σχηματισμός Κρυστάλλων
Μερικοί κρύσταλλοι, όπως:
- άλας
- ζάχαρη
- εξατμίζομαι
Και στις δύο περιπτώσεις, τα άτομα των ορυκτών ενώνονται για να σχηματίσουν στερεά σε συνεχή επαναλαμβανόμενα σχέδια, κάνοντας τους κρύσταλλους δυνατούς και σκληρούς. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως κρυστάλλωση. Οι κρύσταλλοι που σχηματίζονται από ένα συγκεκριμένο ορυκτό ακολουθούν πάντα το ίδιο μοτίβο ανάπτυξης. οι κρύσταλλοι αλατιού μοιάζουν πάντα με κρύσταλλους αλατιού και όχι σαν κρύσταλλοι ζάχαρης.
Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των κρυστάλλων
Μεταβλητές που ελέγχουν την ανάπτυξη κρυστάλλων περιλαμβάνουν την ποσότητα διαλυμένου υλικού, εξάτμιση, πίεση και θερμοκρασία. Όσο υψηλότερη είναι η ποσότητα του διαλυμένου υλικού στο νερό και όσο μεγαλύτερη πίεση ασκείται στο υλικό, τόσο μεγαλύτεροι θα μεγαλώνουν οι κρύσταλλοι. Εάν το νερό εξατμιστεί αργά από το διάλυμα, ξεκινούν σχετικά λίγοι κρύσταλλοι, και αυτοί έχουν χρόνο να αναπτυχθούν αρκετά μεγάλα πριν φύγει το νερό. Ωστόσο, εάν το νερό εξατμιστεί γρήγορα, περισσότεροι κρύσταλλοι αρχίζουν να αναπτύσσονται, αλλά δεν έχουν χρόνο να μεγαλώσουν τόσο μεγάλοι.
Πώς επηρεάζει η θερμοκρασία την κρυσταλλική ανάπτυξη
Η θερμοκρασία έχει σαφή επίδραση στον ρυθμό ανάπτυξης των κρυστάλλων αλατιού. Εάν πραγματοποιήσετε ένα πείραμα με διαλύματα αλατιού, ένα σε θερμοκρασία δωματίου, ένα σε ψυχρότερη θερμοκρασία και ένα σε θερμότερη θερμοκρασία, βλέπετε ότι το δείγμα θερμής θερμοκρασίας μεγαλώνει κρυστάλλους ταχύτερα από τα άλλα δείγματα και το δείγμα θερμοκρασίας δωματίου μεγαλώνει ταχύτερα από το κρύο δείγμα. Αυτό συμβαίνει επειδή μια υψηλότερη θερμοκρασία αυξάνει το ρυθμό εξάτμισης του διαλύτη, επιταχύνοντας έτσι τον ρυθμό ανάπτυξης. Διαφορετικές θερμοκρασίες παράγουν διαφορετικές ποσότητες κρυστάλλων. Οι ψυχρότερες λύσεις συστέλλονται, αναγκάζοντας τα ορυκτά να είναι πιο κοντά μεταξύ τους, έτσι δημιουργούν δεσμούς, πιάνοντας ακαθαρσίες στη δομή τους ταυτόχρονα. Αυτές οι ακαθαρσίες διακόπτουν το σχέδιο κρυστάλλου, σχηματίζοντας μεγαλύτερο αριθμό μικρότερων κρυστάλλων. Σε θερμότερες θερμοκρασίες, η απόσταση μεταξύ των μορίων είναι μεγαλύτερη, γεγονός που επιτρέπει στους κρυστάλλους να σχηματίζουν μεγαλύτερα, καθαρότερα σχήματα με πολύ πιο ομοιόμορφο ρυθμό από ό, τι μπορεί να συμβεί σε ψυχρότερες θερμοκρασίες.