Cristalizare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Cristale de sulfat cupric pentahidrat , care se pot obține prin cristalizare dintr-o soluție suprasaturată.

Cristalizarea este o tranziție de fază a materiei, de la lichid la solid , în care compușii dizolvați într-un solvent se solidifică, aranjându-se conform structurilor cristaline . Din punct de vedere fizic , este deci o transformare care implică o scădere a entropiei .

Kristalizacija - 001.jpg

Procesul de cristalizare este un anumit tip de solidificare , deoarece nu este sigur că prin solidificarea moleculelor se aranjează singure în mod ordonat, de fapt, în general, pornind de la procesul de solidificare, solidele cristaline (și, prin urmare, vorbim despre cristalizare) sau se pot forma solide amorfe sau solide în care există prezența zonelor cristaline și a zonelor amorfe (așa cum se poate întâmpla la unii polimeri ).

În linii mari, termenul "cristalizare" se referă la formarea oricărui solid cristalin, cum ar fi sulf rombic sau formarea cristalelor de zăpadă . Reprezintă un fenomen răspândit în natură, prin care își au originea roci minerale , stalactite , stalagmite și depozite de sare de rocă (acesta din urmă apare ca urmare a evaporării apei permeabile cu formarea de agregate saline solide mari).

Cinetica cristalizării

Formarea unei singure particule solide, germenul de cristalizare, constituie punctul de plecare al procesului de cristalizare: această entitate unică acționează ca un aglomerant, „catalizând” formarea solidului prin creșterea ulterioară. Deci, tot ceea ce favorizează formarea primului germen ( nucleație ) sau creșterea ulterioară favorizează solidificarea. De exemplu, prezența unei suprafețe metalice favorizează formarea primului germen (care se depune pe el) în timp ce evaporarea, cu efect de creștere a concentrației, intensifică interacțiunile intermoleculare, favorizând aglomerarea.

Cinetica procesului de cristalizare poate fi modelată prin ecuația Avrami .

Cristalizarea ca proces de separare

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Cristalizare (inginerie) .

În chimie , cristalizarea este o metodă utilizată pentru purificarea și izolarea compușilor chimici. Substanța impură în cauză este transportată în soluție într-un pic de solvent și este supusă răcirii. Pe măsură ce soluția se concentrează [1] , încep să se formeze primii germeni de cristalizare , care cresc treptat în dimensiune, aglomerând alți ioni ; în operații de laborator , fenomenul poate fi favorizat prin frecarea unei tije de sticlă pe suprafața recipientului (de obicei un balon ), care prin generarea de încărcări electrice suplimentare perturba echilibrele electrostatice existente în soluție. Rezultatul final constă în separarea unei faze solide care este filtrată. Filtratul este apoi readus în soluție cu o altă cantitate de solvent și se repetă practica descrisă anterior: adică recristalizarea se efectuează, pentru a fi siguri că se obțin cristale suficient de mari, adică un compus cu un grad ridicat de puritate. În timpul cristalizării, în anumite condiții de solvenți și temperaturi utilizate, numai compusul examinat se solidifică, în timp ce impuritățile rămân în soluție. [2] Recristalizarea se efectuează deoarece există întotdeauna o anumită cantitate de impurități încorporate în solid, după adsorbție , absorbție sau ocluzie cristalină.

Cristalizarea fracționată

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Cristalizarea fracționată .

Cristalizarea fracționată este o variantă care vă permite să cristalizați o soluție care conține mai multe substanțe, izolând componentele pure unice. Se realizează prin exploatarea diferitelor solubilități la diferite temperaturi de funcționare. Substanțele care cristalizează în același obicei cristalin (sau similar) și care sunt compuse din ioni cu sarcină electrică similară tind să co-cristalizeze total sau parțial, făcând posibilă izolarea lor individuală. Amestecurile de acest tip se numesc amestecuri eutectice .

În plus față de laborator [3] , cristalizarea și cristalizarea fracționată sunt utilizate în industria chimică cu ajutorul tehnologiilor și metodelor care operează pe scară largă, care exploatează cristalizatoarele .

Cristalizarea în natură

Fulgi de zăpadă, formați prin cristalizarea apei.
Mierea cristalizată

În natură, cristalizarea fracționată reprezintă principalul proces prin care se formează magmele părinte. În practică, dintr-o magmă definită ca „părinte” magmele definite ca „copii” cu compoziție chimică diferită sunt obținute prin fracționarea diferitelor faze minerale stabile la temperaturi mai scăzute. Toate magmele părinte formează o serie de magme care se deplasează de obicei către termeni mai acizi (roci), care sunt mai bogate în silice .

Alte exemple de cristalizare în natură sunt:

Notă

  1. ^ trebuie evitat ca solventul să nu se evapore complet.
  2. ^ Serena Wiedenstritt, Surpriză: apa nu îngheață la zero grade , în La Repubblica , 18 aprilie 2004, p. 15.
  3. ^ Institutul Tehnic de Stat Chiavari - Departamentul de Chimie și Chimie Aplicată

Bibliografie

  • Glynn PD și Reardon EJ (1990) "Echilibrele soluției apoase ale soluției solide: teoria și reprezentarea termodinamică". Amer. J. Sci. 290, 164-201.
  • Geankoplis, CJ (2003) "Procese de transport și principii ale procesului de separare". Ediția a 4-a Prentice-Hall Inc.
  • ( EN ) Warren McCabe, Julian Smith, Peter Harriott, Unit Operations In Chemical Engineering , ediția a 6-a, Tata Mcgraw Hill Publishers, 2005, pp. 902-942, ISBN 0-07-060082-1 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 31862 · LCCN (EN) sh85034495 · GND (DE) 4033215-9 · BNF (FR) cb119788740 (data)
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Cristalizare&oldid=120889023 ”