Як утворюються кристали - причини утворення, відео вирощування вдома

Кристали виникають при переході речовини з будь-якого агрегатного стану в тверде. Головною умовою утворення кристалів є зниження температури до певного рівня, нижче якого частинки (атоми, іони), втративши надлишок теплового руху, виявляють властиві їм хімічні властивості і групуються в просторову решітку.

Способи та фактори зародження кристалів

При температурах, що вимірюються тисячами градусів, жодне з відомих в природі речовин в кристалічному стані існувати не може. Другою важливою умовою є тиск. Температура і тиск - це термодинамічні умови існування кристалічної речовини. Високо нагріте речовина при охолодженні може проходити стадії газоподібної суміші, рідини, розплаву, твердого стану. Тому можливі три способи утворення кристалів.

Кристалізація шляхом сублімації - перехід безпосередньо з газоподібного стану до твердого. В цьому випадку кристали утворюються прямо з пара, минаючи рідку фазу. Прикладом можуть служити сублімація і перекристалізація йоду. У природі цей процес відбувається в кратерах, вулканічних тріщинах (нальоти нашатирю, сірки та ін.). Взимку при ясній морозній погоді в повітрі утворюються сніжинки.
Раськрісталлізация в твердому стані - перехід з твердого стану в тверде. Тут можливі два процеси. Перший - кристалічна речовина може утворюватися з аморфного. Так, з плином часу раскрісталлізовиваются скла і містять скло вулканічні породи. Другий процес - перекристалізація: структура одних речовин руйнується і утворюються нові кристали з іншою структурою. Явища перекристалізації широко поширені в природі і ведуть до утворення нових мінералів, гірських порід і руд. Всі метаморфічні гірські породи в тій чи іншій мірі є перекристалізованої. Під впливом температури, тиску та інших факторів вапняк, наприклад, переходить в мармур, глинисті породи - в філліти і кристалічні сланці, кварцові пісковики - в кварцити.
Кристалізація з розплавів і розчинів - основний спосіб утворення кристалів в природі. Так утворюються з вогненно-рідкого силікатного розплаву (магми) масивні кристалічні породи - граніти. На дні озер, заток і в море відкладаються кристали солей. З розплавів і розчинів вирощуються штучні кристали (наприклад, технічні та дорогоцінні камені: пьезокварц, карборунд, рубін, алмаз, сапфір і ін.).

Таким чином, основна умова зародження - переохолодження або перенасичення. Зародження кристалів - переохолодження або перенасичення. Зародження кристалів може йти самостійно. Але іноді для росту кристалів достатнім буває наявність дрібних кристаликів самого кристаллизуемой речовини або близьких до нього за будовою частинок інших твердих речовин. Процес утворення кристалів проходить стрибкоподібно, з виділенням енергії, з перегрупуванням частинок, з різкою зміною первинних властивостей. Кристаллизационная здатність у різних речовин неоднакова, вона визначається кількістю центрів кристалізації, що утворюються в одиницю часу в одиниці об'єму, і швидкістю росту кристалів. При великій швидкості утворення центрів кристалізації виникає багато дрібних кристалів, при малій кількості центрів виникають великі кристали.

Як виростити кристал із солі будинку

Можна самостійно проводити досліди з вирощування кристалів. Попередньо готується подрібнена в порошок навішування тієї чи іншої солі (галун, мідний купорос і ін.). Наважку насипати в хімічно скляний або фарфоровий стакан і налити за допомогою градуйованою мензурки необхідну кількість води. Покривши круглим (годинниковим) склом стакан, нагрійте його вміст, щоб прискорити розчинення солі у воді. Потім отриманий розчин профільтруйте.

Таблиця 1 - Розчинність солей (в грамах) в 100 см 3 води.