プロセスの内訳は次のとおりです。
1。過飽和: ソリューションは超飽和化する必要があります。つまり、通常は特定の温度で保持できるよりも多くの溶解イオンが含まれています。これは、次のことを達成できます。
* 冷却: 溶液が冷えると、イオン化合物の溶解度が低下し、過飽和につながります。
* 蒸発: 溶媒を蒸発させると、イオンが濃縮され、飽和点を超えて濃度が増加します。
2。核形成: 核と呼ばれる小さな固体粒子は、溶液内に形成されます。これらの核は、結晶成長の種子として作用します。
3。結晶成長: 核が形成されると、溶液からのイオンがこれらの核に付着し、結晶格子を作成します。このプロセスは、より多くのイオンが溶液を離れ、成長する結晶に付着するにつれて続きます。
4。平衡: 結晶化のプロセスは、溶液が平衡に達するまで続きます。つまり、溶液を離れて結晶格子を結合するイオンの速度は、結晶から溶液に溶解するイオンの速度に等しくなります。
結晶化に影響する要因:
* 温度: より高い温度は一般に溶解度を高め、結晶化をより困難にします。
* 溶媒: 溶媒の選択は、溶解度、したがって結晶化に大きな影響を与える可能性があります。
* 濃度: イオンの濃度が高くなると、一般に結晶化が速くなります。
* 冷却または蒸発率: ゆっくりと冷却または蒸発により、より大きく、より完璧な結晶が形成されます。
結晶化の例:
* 塩の結晶化: 海水が蒸発すると、水中の塩(NaCl)が濃縮されて結晶化します。
* 砂糖の結晶化: 砂糖は水に溶けますが、溶液が冷却または蒸発すると、砂糖の結晶が形成されます。
* 宝石形成: ダイヤモンドやサファイアなどの多くの宝石は、地球の奥深くにあるゆっくりとした結晶化プロセスによって形成されます。
結晶化は、さまざまな業界で重要なプロセスです。
* 化学: 化合物を精製および分離する。
* Pharmaceuticals: 純粋な薬を生産する。
* 食品加工: 顆粒砂糖と塩を作成する。
* 材料科学: 特定の特性を持つ材料を生産する。