15 esempi di cristallizzazione

Il cristallizzazione è il processo chimico di trasformazione di a gas, liquido o uno scioglimento, in una rete di collegamenti che si traduce in un reticolo cristallino. Per esempio: formazione di brina, purificazione del silicio, produzione di aspirina.

Questo processo può essere utilizzato per separare componenti solidi da una miscela solido-liquido, motivo per cui viene utilizzato più volte nel in purificazione di un solido. Il metodo consiste nel trasferire il componente dalla fase liquida alla fase solida sotto forma di cristalli precipitati.

Pertanto, la cristallizzazione può essere utilizzata per componenti separati di alcuni miscela omogenea homogeneous, ad esempio, acqua salata (NaCl). La separazione può essere effettuata attraverso diversi tipi di cristallizzazione, tra cui l'alterazione selettiva del temperatura o la pressione della miscela, nonché l'aggiunta di altro sostanze.

La forma, la dimensione e la qualità dei cristalli ottenuti dipenderanno dalle condizioni e dal tempo durante il quale è consentita la loro formazione. Se i cristalli sono molto piccoli, possono ricoprirsi di impurità e, se sono molto grandi, le impurità possono essere intrappolate all'interno del reticolo cristallino.

Il cristalli sono formazioni solide che presentano uno schema di diffrazione ben definito. Sono comuni in natura e sono classificati secondo la loro costituzione in:

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Esempi di cristallizzazione

1. Formazione di brina. Nelle giornate particolarmente fredde, il vapore acqueo ambientale può cristallizzare su superfici fredde come il vetro o alcuni metalli, proprio come si forma la neve. Questo è noto come gelo, ma sono cristalli d'acqua con una costituzione molto regolare e ben formata.
2. Acqua gelata. Sebbene il ghiaccio in quanto tale non sia un cristallo, durante le prime fasi di congelamento dell'acqua è possibile apprezzare nel contenitore la formazione di dendriti e altre strutture sommerse molto simili nell'aspetto a cristalli.
3. Evaporazione dell'acqua salata. Questa procedura è molto comune sia nell'ottenimento di cristalli di sale che nella desalinizzazione dell'acqua. Facendo bollire il liquido, diventa gassoso e i sali disciolti in esso rimangono, e si ricongiungono alle loro molecole sotto forma di cristalli salini sul fondo.
4. La produzione di aspirina. L'acido acetilsalicilico, composto attivo del rimedio popolare, si ottiene in una reazione di esterificazione che cristallizza in presenza di anidride etanoica e acido solforico.
5. L'inverno degli oli. Questo procedimento è utile per ottenere oli di maggiore limpidezza e minor densità. È costituito dal raffreddamento rapido e prolungato dell'olio per provocare la cristallizzazione di stearine, gliceridi saturi, cere e altre sostanze indesiderate. Una volta che questi hanno formato dei cristalli solidi, si filtra e centrifuga petrolio prima che possano riguadagnare la loro liquidità ed essere estratti dal mescolare.
6. La cristallizzazione dello zucchero. Saccarosio e altri dolcificanti (la cui presentazione commerciale è in cristalli da sciogliere in bevande) hanno subito un processo di cristallizzazione dallo sciroppo dolce da cui ottenere. La miscela viene poi centrifugata per separare i cristalli dal miele. Lo zucchero di canna o marrone (non bianco) è solo zucchero nella sua prima fase di cristallizzazione (non raffinato).
7. Cristalli covalenti di carbonio. Sottoposto a enormi pressioni sotterranee e lenti processi di metamorfosi, il carbonio può diventare uno qualsiasi dei suoi tre allotropi: carbonio, grafite o diamante. Quest'ultimo caso è proprio un esempio di vetro, il cui atomi sono così strettamente uniti che presentano una durezza e molto bassa punto di fusione riconosciuto.
8. Sublimazione all'indietro. Alcuni solido che quando esposti al calore passano allo stato gassoso (sublimazione) possono quindi riacquistare la loro forma fisica come cristalli se esposti ad una diminuzione della temperatura, in quella che viene chiamata sublimazione inversa. Nel processo le impurità del solido saranno andate perse e al loro posto ci saranno cristalli puri. Questo processo è utile per purificare lo iodio o lo zolfo, ad esempio.
9. Purificazione del silicio. Sebbene il silicio non sublimi, è possibile purificarlo fondendolo e poi raffreddandolo selettivamente, per fendere le impurità solubili dei singoli cristalli di silicio di elevata purezza che vengono poi utilizzati nell'industria di il semiconduttori.
10. Cristallizzazione dell'acido benzoico. Questo processo di cristallizzazione avviene da una soluzione di acido benzoico in acetone, con la semplice aggiunta di acqua. L'interazione tra i due solventi crea una nuova miscela e l'acido benzoico si cristallizza sul fondo del contenitore.
11. Formazioni calcaree marine. Come la molluschi, coralli e bivalvi, che attraverso l'azione di certi proteina non solo possono precipitare, ma modellare la creazione di cristalli di calcite o quarzo sulla roccia in cui si formerà la loro colonia.
12. La formazione di cristalli molecolari. In sostanze come l'anidride solforosa (SO₂), le forze di Van der Waals e i legami idrogeno portano alla formazione di cristalli molecolari, che di solito sono fragili e fusibili al di sotto dei 100°C.
13. Cristalli d'argento per pellicole. Ottenere cristalli d'argento è utile per alcuni strumenti della prima industria cinematografica o fotografica (non digitale), poiché sono sensibili alla luce e consentono il riarrangiamento della sostanza secondo l'impressione luminosa attraverso il lente. Sono ottenuti da composti chimici come bromuro d'argento, cloruro o ioduro.
14. Cristalli di ossalato di calcio. Questi cristalli sono formati dalla deposizione di esci e calcio nei reni, dove si ossidano e formano piccoli calcoli scuri che devono poi essere dolorosamente espulsi insieme all'urina. È un disturbo renale comune noto come calcoli renali o anche "pietra" o "grinta" nei reni.
15. Cristallizzazione dell'acido urico. Questo è il fenomeno della malattia nota come gotta, in cui si formano cristalli di acido urico nelle articolazioni, causando dolore e diminuzione movimento. Può essere una conseguenza dell'assunzione eccessiva di purine o dell'insufficienza renale di vario grado.

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