Cristalli possono svilupparsi in una vasta gamma di forme e dimensioni, da cristalli visibili solo al microscopio a imponenti cristalli giganti, formate nel corso di migliaia di anni in condizioni di specializzati. Cristalli si sviluppano attraverso una serie complessa di fasi, sviluppando attorno ad un nucleo, raccolta di materiale e sempre più grande il più a lungo sono lasciati in un ambiente favorevole in cristallo.
Nucleazione
Tutti i cristalli formano come risultato di due processi, chiamato "nucleazione" e "sviluppo di cristallo", in una soluzione liquida "sovrasatura" (un liquido con qualcosa in essa disciolti; ad esempio, di sale). Ciò si verifica in una grotta, se è inondato con una di queste soluzioni liquide per finchè un centinaio di migliaia di anni o più. Il primo passo, la nucleazione, si verifica quando gruppi di molecole galleggianti in una soluzione iniziano ad attaccare insieme a pacchetti stabili. Se un cluster di molecole diventa stabile dipende da molti fattori all'interno della soluzione, tra cui temperatura e che si tratti di "supersatura."
Sovrasaturazione
Soprasaturazione si verifica quando la soluzione contiene più del materiale dissoluzione che può dissolversi. Ad esempio, se si continua a mescolare lo zucchero in una tazza di caffè, il liquido finirà per diventare "saturo" e in grado di sciogliere qualsiasi altro zucchero. Se hai aggiunto ancora più zucchero fino a quando le particelle erano galleggianti nel caffè, incapace di essere sciolto, si verificherebbe soprasaturazione.
Crescita dei cristalli
Il modo che le molecole di stare insieme durante la nucleazione svolge un ruolo nella definizione della forma finale del cristallo. Crescita dei cristalli si verifica quando i cluster stabili nella soluzione raggiungere dimensione critica (le dimensioni minime le molecole di cristallo devono raggiungere per continuare la crescita senza disintegrarsi). Nucleazione continua crescita dei cristalli si sviluppa oltre la dimensione critica ed è guidata da sovrasaturazione, fornendo ulteriori molecole ad attaccarsi al nucleo del cristallo nascente. A seconda delle condizioni all'interno della soluzione, crescita di nucleazione o cristallo può essere predominante rispetto a altro e provocare cristalli di dimensioni diverse. Crescita dei cristalli o nucleazione continua fino a quando soprasaturazione è terminata o la grotta si asciuga completamente.
Diversi tipi di cristallo
Diversi tipi di soluzione hanno la capacità di produrre diversi tipi di cristallo. Ad esempio, cristalli di sale si verificano quando il sale si è sciolto in acqua e secchi, ma altri materiali disciolti in una soluzione hanno la capacità di forma cristalli, troppo. Gallio e salgemma sono altri materiali conosciuti a cristallizzare.
Fare i tuo cristalli
Si possono facilmente formare cristalli di sale a casa aggiungendo sale all'acqua bollente fino a quando esso diventa supersatura. Utilizzare un pezzo di cartone per aiutare a formare i cristalli; lo fa fornendo le molecole di sale con un posto per nucleazione. Posto la soluzione sovrasatura di sale con il cartone al sole fino a quando si asciuga. Questo vi permetterà di piccoli cristalli di forma.