Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Geologi

Hvordan påvirker Temp væksthastigheden for krystaller?

Næsten hvert fast stof i naturen består af krystaller, selvom de findes i mange forskellige former, størrelser og farver, fra værdifulde krystaller som diamanter og rubiner til individuelle korn af sukker og salt. Hvis du ser på salt gennem et mikroskop, kan du se, at det er lavet af små terningformede krystaller. På den anden side er sukkerkrystaller aflange med skrå ender. Almindelige krystalvidenskabelige projekter bruger salt, Epsom-salt, boraks og sukker opløst i en opløsning af vand.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Krystaller vokser hurtigere i varmere temperaturer fordi væsken, der holder det opløste materiale, fordamper hurtigt.
Dannelse af krystaller
••• Nneirda /iStock /Getty Images

Nogle krystaller, såsom granit, dannes, når smeltet sten afkøles og hærder, mens andre dannes når vand, der indeholder opløste mineraler, såsom salt og sukker, fordampes. I begge tilfælde forenes mineralernes atomer og danner faste stoffer i ensartede tilbagevendende mønstre, hvilket gør krystallerne stærke og hårde. Denne proces er kendt som krystallisation. Krystaller dannet af et specifikt mineral følger altid det samme vækstmønster; saltkrystaller ser altid ud som saltkrystaller og ikke som sukkerkrystaller.
Faktorer, der påvirker krystalvækst
••• Leigh Prather /iStock /Getty Images

Variabler, der kontrollerer krystalvækst inkluderer mængden af opløst materiale, fordampning, tryk og temperatur. Jo højere mængden af opløst materiale i vandet og jo mere tryk, der er placeret på materialet, jo større vil krystallerne vokse. Hvis vandet fordamper langsomt fra opløsningen, startes relativt få krystaller, og disse har tid til at vokse temmelig stort, før vandet er væk. Hvis vandet dog fordampes hurtigt, begynder flere krystaller at vokse, men de har ikke tid til at vokse så store.
Hvordan temperaturen påvirker krystalvæksten
••• Anton Prado FOTOGRAFI /iStock /Getty Images

Temperatur har en klar effekt på væksthastigheden for saltkrystaller. Hvis du udfører et eksperiment med saltopløsninger, en ved stuetemperatur, en ved en koldere temperatur og en ved en varmere temperatur, ser du, at den varme temperaturprøve vokser krystaller hurtigere end begge de andre prøver, og stuetemperaturprøven vokser hurtigere end den kolde prøve. Dette skyldes, at en højere temperatur øger fordampningshastigheden af opløsningsmidlet og derved fremskynder væksthastigheden. Forskellige temperaturer producerer forskellige mængder krystaller. Koldere løsninger trækker sig sammen og tvinger mineraler tættere sammen, så de skaber obligationer og fanger urenheder i deres struktur på samme tid. Disse urenheder afbryder krystalmønsteret og danner et større antal mindre krystaller. I varmere temperaturer er afstanden mellem molekyler større, hvilket gør det muligt for krystaller at danne større, renere former i en meget mere ensartet hastighed end der kan forekomme ved koldere temperaturer.