Nous expliquons ce qu'est la cristallisation et en quoi consiste ce processus chimique. Aussi, les méthodes qu'il utilise et des exemples de cristallisation.
Qu'est-ce que la cristallisation ?
C'est ce qu'on appelle la cristallisation en un processus chimique dans lequel un gaz, une liquide ou un dissolution, dans un ensemble de cristaux solides. Ces cristaux sont formés par un ensemble ordonné de liaisons moléculaires rigides qui sont pures dans leur nature élémentaire. Pour cette raison, la cristallisation peut être utilisée comme méthode pour séparer les composants solides de certains mixture homogène, c'est-à-dire qu'il peut être utilisé comme méthode de purification.
Il existe différentes méthodes de cristallisation, qui peuvent employer la modification sélective des conditions physiques de Température ou de Pression, ainsi que l'ajout de certains produits chimiques. La forme, la taille et la qualité des cristaux ainsi obtenus dépendront des conditions spécifiques dans lesquelles le processus se déroule et du temps pendant lequel il est autorisé à se produire.
Les cristaux obtenus par ce méthode Ce sont des formations solides, dotées d'un diagramme de diffraction très bien défini (phénomène qui consiste en la déviation d'une onde lorsqu'elle traverse un obstacle à travers un petit trou puis se propage dans toutes les directions derrière ce trou). Selon les conditions dans lesquelles se déroule la cristallisation et le type de substance à cristalliser, les cristaux obtenus auront une Couleur spécifique, une transparence spécifique et une géométrie définie.
Les cristaux sont communs dans la nature minérale et sont classés selon leurs propriétés dans :
- Cristaux solides. Ils sont les plus nombreux. A l'exception du verre et de certaines substances solides amorphes (substances solides dans lesquelles leur particules ils ne sont pas ordonnés, c'est-à-dire qu'ils manquent de forme), presque toute la matière solide est à l'état cristallin. Par exemple : du sel, du sucre et quelques pierres précieuses.
- Cristaux lumineux. Ils sont considérés comme des liquides et sont souvent utilisés dans les affichages des équipements électroniques.
- Cristaux ioniques. Ils sont durs et cassants. Les cations et anions qui les forment sont de tailles différentes et, en général, ces cristaux ont des points de fusion élevés. Par exemple : chlorure de potassium (KCl) et sulfure de zinc (ZnS).
- Cristaux covalents. Les atomes qui les composent sont unis par des liaisons covalentes formant un réseau tridimensionnel. Par exemple : graphite et diamant.
- Cristaux moléculaires. Ses particules sont liées par Forces de Van der Waals (forces d'attraction ou de répulsion entre molécules, des interactions inférieures à celles correspondant à un Liaison chimique) et/ou des interactions pont hydrogène (interactions attractives entre un atome d'hydrogène lié à un atome électronégatif, avec un autre atome électronégatif qui appartient à une autre molécule, ces interactions sont également moindres que celles correspondant à une liaison chimique). Ces composés sont généralement cassants et leurs points de fusion sont inférieurs à 100 °C. Par exemple : tétraphosphore (P4) et diiodo (I2).
- Cristaux métalliques. Les cristaux métalliques sont composés d'atomes de même métal. Ils sont généralement très denses et leurs propriétés (telles que le point de fusion et la dureté) varient selon le type de métal. D'autre part, ces composés Ce sont de bons conducteurs de Chauffer et la électricité. Par exemple: nickel (Ni), fer (Fe) et cobalt (Co).
Exemples de cristallisation
La vapeur d'eau dans l'air peut cristalliser directement sur les surfaces froides.
- Formation de givre Sous certaines conditions de humidité environnemental, vapeur d'eau du air peut cristalliser directement sur des surfaces froides (telles que le verre ou les métaux) et former des structures semblables à de la neige appelées Gel. Certains congélateurs ont également tendance à former du givre. Ce sont des cristaux de L'eau, dont la constitution est très régulière et très bien formée.
- Gel de l'eau. La glace est de l'eau gelée et en tant que telle, ce n'est pas un cristal. Mais lors des premières phases de congélation de ce liquide, on peut voir comment émergent des dendrites (cristaux dont les orientations cristallines sont toutes différentes) et autres structures cristallines immergées.
- Évaporation de l'eau de mer. Pour obtenir des cristaux de sel, ainsi que de l'eau dessalée, l'eau prélevée dans le mer. De cette façon, le liquide se transforme en gaz (vapeur d'eau), laissant les sels dissous dans le récipient, qui restent sous forme de cristaux salins parfaits.
- Cristaux d'argent pour la photographie. Les cristaux d'argent sont utiles pour certains artefacts de l'industrie cinématographique ou de la photographie ancienne (pas numérique, évidemment) car étant sensibles à la lumière, ces cristaux sont réarrangés devant la lumière, copiant ainsi l'impression lumineuse. Pour les obtenir, des composés tels que le bromure, le chlorure ou l'iodure d'argent sont utilisés.
- Cristaux d'oxalate de calcium. Formés par l'accumulation de sels et de calcium dans les reins, ces cristaux sont généralement douloureux pour le être humain, et parfois une intervention chirurgicale est nécessaire pour les extraire, car ils entravent l'expulsion normale de l'urine. Ils se présentent sous la forme de petits calculs sombres, appelés calculs rénaux, ou encore « calculs » ou « grains » dans les reins.