Kiteet voivat kehittyä monenlaisissa muodoissa ja kooissa, vain mikroskoopilla näkyvistä kiteistä tuhansien vuosien ajan erikoistuneissa olosuhteissa muodostuneisiin jyrkiin kiteisiin. Kiteet kehittyvät monimutkaisten vaiheiden läpi, kehittyvät ytimen ympärille, keräävät materiaalia ja kasvavat suuremmiksi, mitä kauemmin ne jäävät kiteitä edistävään ympäristöön.
Ydintyminen
Kaikki kiteet muodostuvat kahden prosessin tuloksena, joita kutsutaan "ytimeksi" ja "kiteiden kasvuksi" "ylikyllästetyssä" nesteliuoksessa (neste, johon on liuennut jotain; esimerkiksi suola). Tämä tapahtuu luolassa, jos se tulvii yhdellä näistä nestemäisistä liuoksista jopa sata tuhatta vuotta tai enemmän. Ensimmäinen vaihe, ytimen muodostuminen tapahtuu, kun liuoksessa kelluvat molekyyliryhmät alkavat tarttua yhteen vakaissa klustereissa. Se, onko molekyyliryhmä vakaa, riippuu monista tekijöistä liuoksessa, mukaan lukien lämpötila ja onko se "ylikyllästynyt".
Ylikylläisyys
Ylikyllästyminen tapahtuu, kun liuos sisältää enemmän liukenevaa materiaalia kuin se pystyy liukenemaan. Esimerkiksi, jos jatkat sokerin sekoittamista kupilliseen kahvia, neste lopulta "kyllästyy" eikä kykene liuottamaan enää sokeria. Ylikyllästyminen tapahtuisi, jos lisäät vielä enemmän sokeria, kunnes hiukkaset kelluivat kahvissa, joita ei voida liuottaa.
Kristallikasvu
Tapa, jolla molekyylit tarttuvat yhteen ytimen muodostamisen aikana, on tärkeä rooli kiteen lopullisen muodon määrittämisessä. Kiteiden kasvu tapahtuu, kun liuoksen stabiilit klusterit saavuttavat kriittisen koon (vähimmäismitat, jotka kristallimolekyylien on saavutettava jatkaakseen kasvua hajoamatta). Ydintyminen jatkuu, kun kiteiden kasvu kehittyy kriittisen koon yli ja sitä ohjaa ylikyllästyminen, joka tarjoaa uusia molekyylejä tarttumaan aloittavan kiteen ytimeen. Liuoksen olosuhteista riippuen ytimen muodostuminen tai kiteiden kasvu voi olla hallitsevaa muihin nähden ja johtaa erikokoisiin kiteisiin. Kiteiden kasvu tai ydintyminen jatkuu, kunnes ylikylläisyys on päättynyt tai luola kuivuu kokonaan.
Erilaisia kristalleja
Monilla erityyppisillä ratkaisuilla on kyky tuottaa erityyppisiä kiteitä. Esimerkiksi suolakiteitä esiintyy, kun suola liuotetaan veteen ja kuivataan, mutta muilla liuokseen liuotetuilla materiaaleilla on myös kyky muodostaa kiteitä. Gallium ja haliitti ovat muita materiaaleja, joiden tiedetään kiteytyvän.
Omien kiteiden tekeminen
Voit helposti muodostaa suolakiteitä kotona lisäämällä suolaa kiehuvaan veteen, kunnes se ylikyllästyy. Käytä kappaletta pahvia auttaaksesi kiteitä muodostumaan; se tekee niin tarjoamalla suolamolekyyleille ytimen muodostamispaikan. Aseta ylikyllästetty suolaliuos pahvin kanssa aurinkoon, kunnes se kuivuu. Tämä antaa pienten kiteiden muodostua.