Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvordan påvirker Temp væksthastigheden af ​​krystaller?

Næsten alle faste stoffer består af krystaller, selv om de kommer i mange forskellige former, størrelser og farver, fra værdifulde krystaller som diamanter og rubiner til individuelle sukker- og saltkorn. Hvis man ser på salt gennem et mikroskop, kan man se det er lavet af små kubeformede krystaller. Sukkerkrystaller er derimod aflange med skrånende ender. Fælles krystal videnskabsprojekter bruger salt, Epsom salt, Borax og sukker opløst i en opløsning af vand.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Krystaller vokser hurtigere ved varmere temperaturer fordi den væske, der holder det opløste materiale, fordampes hurtigt.

Krystalldannelse

Nogle krystaller, såsom granit, dannes, når smeltet sten køler og hærder, mens andre dannes, når vand indeholder opløste mineraler, såsom som salt og sukker, fordamp. I begge tilfælde går mineralernes atomer sammen for at danne faste stoffer i ensartede tilbagevendende mønstre, hvilket gør krystallerne stærke og hårde. Denne proces er kendt som krystallisering. 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

Variabler, der styrer krystalvæksten, omfatter mængden af ​​opløst materiale, fordampning, tryk og temperatur. Jo højere mængden af ​​opløst materiale i vandet og jo mere tryk der er anbragt på materialet, jo større krystaller vil vokse. Hvis vandet fordampes langsomt fra opløsningen, startes relativt få krystaller, og disse har tid til at vokse forholdsvis store, før vandet er væk. Men hvis vandet fordampes hurtigt, begynder flere krystaller at vokse, men de har ikke tid til at vokse så stort.

Hvordan temperatur påvirker krystalvæksten

Temperaturen har en klar effekt på væksthastighed af 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 rumtemperaturprøven vokser hurtigere end den kolde prøve. Dette skyldes, at en højere temperatur øger opløsningsmiddelets fordampningshastighed og derved øger væksten. Forskellige temperaturer producerer forskellige mængder krystaller. Koldere løsninger kontrakt, tvinge mineraler tættere sammen, så de skaber obligationer, der fanger urenheder i deres struktur på samme tid. Disse urenheder afbryder krystalmønstret og danner et større antal mindre krystaller. I varmere temperaturer er afstanden mellem molekyler større, hvilket tillader krystaller at danne større, renere former i en meget mere ensartet hastighed end det kan forekomme ved koldere temperaturer.