Étape 10 : Plus d’informations sur la croissance des cristaux
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L’étude des cristaux et leur structure est un champ appelé cristallographie. Un cristal est un solide qui se compose des divers atomes ou molécules étant disposées dans un motif répétitif uniform basé sur sa forme unique. Cela se traduit par le matériel ayant une forme spécifique et la couleur et ayant d’autres propriétés caractéristiques. Cristaux peuvent être grands ou petits, mais ils ont tous la même « forme ». Jetez un oeil à l’écran des cristaux en laboratoire. Sel et sucre sont des exemples de cristaux. Sel de table est NaCl et possède une structure cubique. Cristaux de neige forment une structure hexagonale. Diamant (utilisé dans les bijoux et des outils de coupe) est également un exemple d’un cristal ; Il est fait de carbone pur. Graphite (utilisé dans les crayons et les lubrifiants) est également un cristal de carbone.
Comment est cultivés les cristaux ?
Dans une solution, un solvant (eau) ne peut contenir une certaine quantité de soluté. C’est ce qu’on appelle thesolubility d’une solution. Lorsque la température de la solution augmente, l’eau chaude peut dissoudre une substance plus solide que l’eau froide. C’est parce que l’eau chauffée molécules se déplacent plus loin dehors, faire de la place pour une substance plus solide dissoudre. Lorsque plus de la matière solide peut être dissoute, la solution est censée être saturé. Cette solution se refroidissant, les molécules d’eau se rapprocher ensemble à nouveau et il y a moins de place à la solution à retenir autant du solide dissous. Cristaux commencent à former et à construire sur l’autre car l’eau laisse aller du soluté excédentaire. Ce processus s’appelle la recristallisation et, selon les conditions, on peut obtenir une masse de nombreux petits cristaux ou un gros cristal.
Comment cristaux forment et comment nous contrôler son taux de croissance ?
Dans cette expérience, vous cultiverez cristaux d’une solution saturée. Au cours de la recristallisation, cristaux commencent de plus en plus par un processus appelé « nucléation ». Les particules de poussière sur la surface de la solution peuvent amorcer la cristallisation. Cependant, cette situation est un peu incontrôlée. Pour obtenir la croissance maîtrisée, une « graine de cristal » est liée sur un morceau de fil et est immergé dans la solution. Comme la température de la solution continue de baisser, plus de cristaux seront accumulent sur le thread. Le taux auquel la cristallisation se produit affectera la qualité cristal. Les meilleurs cristaux sont celles qui se développent lentement.
TERMES-CLÉS
Crystal - un cristal est un solide avec une forme géométrique définie. La forme se compose de surfaces lisses et plates qui se réunissent dans des arêtes ou des coins.
Cristallographie - une branche de la chimie qui étudie les cristaux et leur structure.
Nucléation - lorsque des molécules de soluté dans une solution saturée rencontrent une particule de poussière ou un solid surface (comme une chaîne ou un cristal de graine), ils auront tendance à s’adsorber et agréger sur la surface. La surface solide fournit le site de nucléation pour la formation de cristaux.
Recristallisation - recristallisation est un processus qui a été utilisé pour purifier la matière solide en dissolvant la matière solide dans un liquide approprié et puis d’avoir le matériel sorti de solution sous forme cristalline.
Solution saturée - Solution où le montant maximum des solutés est dissoute dans le solvant.
Graines de cristal - une surface de départ pour un cristal croissante.
Forme de cristal - les atomes dans un cristal occupent des positions avec des relations géométriques précises les uns aux autres. Cet arrangement structurels de ses atomes. est défini uniquement par la composition chimique de la substance et détermine la forme du cristal. En cristallographie, les formes des cristaux peuvent être regroupées en sept systèmes : cubes tétragonale Hexagonal trigonale orthorhombique monoclinique triclinique
Solubilité - le montant maximal de soluté qui peut être dissous dans un certain volume de solvant à une température donnée est connue comme la solubilité du soluté. La solubilité du soluté augmente généralement avec l’augmentation de la température. Soluté - substance dissoute dans une solution.
Solution - un mélange homogène de deux ou plusieurs substances. Par exemple, le sucre dissous dans l’eau est une solution.
Solvant - liquide dans lequel le soluté est dissous. Le solvant de choix dans ce projet est l’eau.
