15 Примери за кристализация - Енциклопедия

Съдържание

Примери за кристализация
Други техники за разделяне на смеси

The кристализация е химичният процес на трансформация на a газ, течност или един разтваряне, в мрежа от молекулни връзки, които водят до набор от твърди кристали.

Тези кристали имат чиста природа, така че този метод може да се използва за отделяне на елементи от някои хомогенна смес. The кристализация може да се извърши чрез различни методи, включително селективна промяна на температура или налягане, както и смесване с други химикали и вещества.

Формата, размерът и качеството на получените кристали ще зависят от условията и времето, през което е позволено образуването им.

Кристалите са твърди образувания, които представят добре дефиниран модел на дифракция. Те са често срещани в природата и се класифицират според тяхната структура като: твърди, светещи, йонни, ковалентни, молекулярни и метални.

Примери за кристализация

Образуване на замръзване. В особено студени дни водната пара може да кристализира върху студени повърхности като стъкло или някои метали, подобно на снега. Това е известно като слана, но те са водни кристали с много правилна и добре оформена конституция.
Замразяваща вода. Въпреки че ледът като такъв не е кристал, по време на първите фази на замръзване на водата е възможно да се види образуването на дендрити и други потопени структури в контейнера, които са много сходни на външен вид с кристалите.
Изпаряване на солена вода. Тази процедура е много разпространена както при получаване на солени кристали, така и при обезсоляване на вода. Когато кипи, течността става газообразна и солите, разтворени в него, остават, като се присъединяват отново към молекулите си под формата на солени кристали на дъното.
Производство на аспирин. Ацетилсалициловата киселина, активното съединение на популярното лекарство, всъщност е естер, който кристализира в присъствието на етанов анхидрид и киселина сярна, в допълнение към инжектирането на топлина.
Зазимяване на масла. Този процес е полезен за получаване на масла с по-голяма яснота и по-ниска плътност, от бързото и продължително охлаждане на маслото, за да предизвика кристализация на стеарини, наситени глицериди, восъци и други нежелани вещества. След като те образуват твърди кристали, той се филтрира и центрофуга масло, преди да могат да възвърнат ликвидността си и да бъдат извлечени от смес.
Кристализация на захар. Захарозата и други подсладители, чието търговско представяне е в кристали, които се разтварят в напитки, са преминали процес на кристализация от сладкия сироп, от който са получени. След това сместа се центрофугира, за да се отделят кристалите мед. "Русата" или "кафявата" захар, а не бялата, е точно захарта в първия си етап на кристализация (нерафинирана).
Ковалентни кристали от въглерод. Под огромен натиск под земята и бавни процеси на метаморфоза, въглеродът може да се превърне във всеки от трите си алотропи: въглерод, графит или диамант. Този последен случай е точно пример за стъкло, чийто атоми са толкова тясно обединени, че представят твърдост и много ниска точка на топене разпознат.
Обратна сублимация. Някои твърдо че при излагане на топлина преминават в газообразно състояние (сублимация) могат по-късно да възвърнат физическата си форма като кристали, когато са изложени на понижаване на температурата, в това, което се нарича обратна сублимация. В процеса примесите на твърдото вещество ще бъдат загубени и на тяхно място ще има чисти кристали. Този процес е полезен например за пречистване на йод или сяра.
Пречистване на силиций. Въпреки че силицият не сублимира, възможно е да се пречисти чрез топене и след това селективно охлаждане, за да се разцепят разтворимите примеси от високочистите силициеви монокристали, които след това се използват в свръхпроводникова индустрия.
Кристализация на бензоена киселина. Този процес на кристализация се осъществява от разтвор на бензоена киселина в ацетон, с просто добавяне на вода. Взаимодействието между двата разтворителя създава нова смес и бензоената киселина кристализира на дъното на контейнера.
Морските варовикови образувания. Като тези на мекотели, корали и двучерупчести, които чрез действието на определени протеин те могат не само да утаяват, но да формират образуването на кристали калцит или кварц върху скалата, в която ще се образува тяхната колония.
Образуване на молекулярни кристали. В вещества като серен диоксид (SO₂), Силите на Ван дер Ваалс и водородните връзки водят до образуването на молекулярни кристали, които обикновено са чупливи и се топят под 100 ° C.
Сребърни кристали за филми. Получаването на сребърни кристали е полезно за някои приложения на филмовата или ранната фотографска индустрия (не дигитална), тъй като те са чувствителни към светлина и позволяват пренареждането на веществото според светлинното впечатление през лещата. Те се получават от химични съединения като сребърен бромид, хлорид или йодид.
Кристали на калциев оксалат. Тези кристали се образуват чрез отлагане на излизаш и калций в бъбреците, където те се окисляват и образуват малки тъмни камъни, които след това трябва да бъдат болезнено изхвърлени заедно с урината. Това е често срещано бъбречно заболяване, известно като камъни в бъбреците, или също "камък" или "песъчинки" в бъбреците.
Кристализация на пикочна киселина. Това е феноменът на болестта, известна като подагра, при който в ставите се образуват кристали на пикочна киселина, причиняващи болка и намалени движение. Това може да е следствие от прекомерен прием на пурин или бъбречна недостатъчност в различна степен.