Como a temperatura afeta a taxa de crescimento dos cristais?

Quase todos os sólidos na natureza consistem em cristais, embora eles tenham muitas formas diferentes, tamanhos e cores, desde cristais valiosos como diamantes e rubis até grãos individuais de açúcar e sal. Se você olhar para o sal através de um microscópio, verá que ele é feito de minúsculos cristais em forma de cubo. Os cristais de açúcar, por outro lado, são oblongos com extremidades inclinadas. Os projetos de ciência dos cristais comuns usam sal, sal de Epsom, bórax e açúcar dissolvidos em uma solução de água.

TL; DR (muito longo; Não li)

Os cristais crescem mais rápido em temperaturas mais altas porque o líquido que contém o material dissolvido evapora rapidamente.

Formação de Cristais

Alguns cristais, como:

  • sal
  • açúcar
  • evaporar

Em ambos os casos, os átomos dos minerais se unem para formar sólidos em padrões recorrentes consistentes, tornando os cristais fortes e duros. Este processo é conhecido como cristalização. Cristais formados por um mineral específico sempre seguem o mesmo padrão de crescimento; os cristais de sal sempre parecem cristais de sal e não cristais de açúcar.

Fatores que afetam o crescimento do cristal

As variáveis ​​que controlam o crescimento do cristal incluem a quantidade de material dissolvido, evaporação, pressão e temperatura. Quanto maior for a quantidade de material dissolvido na água e quanto mais pressão for colocada sobre o material, maiores serão os cristais. Se a água evaporar lentamente da solução, relativamente poucos cristais são formados, e estes têm tempo para crescer bastante antes que a água acabe. No entanto, se a água evaporar rapidamente, mais cristais começam a crescer, mas não têm tempo de crescer tanto.

Como a temperatura afeta o crescimento do cristal

A temperatura tem um efeito claro na taxa de crescimento dos cristais de sal. Se você realizar um experimento com soluções de sal, uma em temperatura ambiente, uma em uma temperatura mais fria e uma em uma temperatura mais quente, você vê que a amostra de temperatura quente faz crescer cristais mais rápido do que as outras amostras, e a amostra de temperatura ambiente cresce mais rápido que o frio amostra. Isso ocorre porque uma temperatura mais alta aumenta a taxa de evaporação do solvente, acelerando assim a taxa de crescimento. Diferentes temperaturas produzem diferentes quantidades de cristais. Soluções mais frias se contraem, forçando a aproximação dos minerais, de forma que criam ligações, ao mesmo tempo que retêm impurezas em sua estrutura. Essas impurezas interrompem o padrão do cristal, formando um número maior de cristais menores. Em temperaturas mais altas, a distância entre as moléculas é maior, o que permite que os cristais formem formas maiores e mais puras em uma taxa muito mais uniforme do que pode ocorrer em temperaturas mais frias.

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