Krystallisation

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 31. januar 2022; checks kræver 9 redigeringer .

Krystallisation (fra græsk κρύσταλλος , oprindeligt - is , senere - bjergkrystal , krystal) - processen med dannelse af krystaller fra gasser , opløsninger , smelter eller glas . Krystallisation kaldes også dannelsen af ​​krystaller med en given struktur fra krystaller af en anden struktur ( polymorfe transformationer ) eller overgangsprocessen fra en flydende tilstand til en fast krystallinsk tilstand [1] . Takket være krystallisering, dannelse af mineraler og is, tandemalje og knoglerlevende organismer. Den samtidige vækst af et stort antal små krystaller ( massekrystallisation ) bruges i metallurgi og andre industrier [2] . I den kemiske industri bruges krystallisation til at opnå stoffer i deres rene form.

1. Krystallisationsprocessen begynder først, efter at væsken er afkølet til en bestemt temperatur.
2. Under krystallisation ændres temperaturen ikke.
3. Krystallisationstemperaturen er lig med smeltetemperaturen.

Når krystaller dannes, sker der en faseovergang , det vil sige overgangen af ​​et stof fra en termodynamisk fase til en anden. Dannelsen af ​​krystaller fra gasser, opløsninger, smelter eller glas er en førsteordens faseovergang , og krystallisation under polymorfe transformationer kan være en andenordens faseovergang [2] .

Krystallisation begynder, når en vis begrænsende tilstand er nået, for eksempel væskeunderkøling eller dampovermætning , når mange små krystaller opstår næsten øjeblikkeligt - krystallisationscentre . Krystaller vokser ved at binde atomer eller molekyler fra en væske eller damp. Væksten af ​​krystalflader sker lag for lag, kanterne af ufuldstændige atomlag (trin) bevæger sig langs ansigtet under vækst. Væksthastighedens afhængighed af krystallisationsbetingelser fører til en række forskellige krystalvækstformer (polyedriske, lamellære, nåleformede, skelet-, dendritiske og andre former, blyantstrukturer osv.). I krystallisationsprocessen opstår der uundgåeligt forskellige defekter .

Antallet af krystallisationscentre og væksthastigheden påvirkes væsentligt af graden af ​​underafkøling.

Graden af ​​underafkøling er niveauet af afkøling af et flydende metal under temperaturen af ​​dets overgang til en krystallinsk (fast) modifikation. Underkøling er nødvendig for at kompensere for energien af ​​den latente krystallisationsvarme. Primær krystallisation er dannelsen af ​​krystaller i metaller (legeringer og væsker) under overgangen fra en flydende til en fast tilstand.

Industriel krystalvækst

I industrien udføres væksten af ​​enkeltkrystaller ved følgende metoder:

• Czochralski-metoden - ved at bruge en frøkrystal, der berører overfladen af ​​et metal i væskefasen, rører atomer frøkrystallen, mister energi og fryser, hvilket fører til krystalvækst [3] .
• Bridgman-metoden - metallet anbringes i en digel med en spids bund og ledes langsomt gennem ovnen, i denne proces begynder nukleering ved bunden af ​​den skarpe ende, og væksten af ​​en enkelt krystal ledsages af et gradvist fald i temperaturen i krystallisationszonen [3] .
• Zonesmeltemetode - den smeltede zone bevæger sig fra den ene ende af stangen til den anden [3] .

Noter

1. ↑ Kushner V.S. Materials Science . - Omsk: OmGTU, 2008. - S. 22. - 232 s.
2. ↑ 1 2 Chernov A. A. Krystallisation // Physical Encyclopedia / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M .: Soviet Encyclopedia , 1990. - T. 2. - S. 496-502. - 704 s. — 100.000 eksemplarer.  — ISBN 5-85270-061-4 .
3. ↑ 1 2 3 Honeycombe R. Plastisk deformation af metaller. — Ripol Classic. - 1979. - ISBN 5458282574 .

Litteratur

• Ed. I. L. Knunyants. Krystallisation // Chemical Encyclopedia. - Sovjetisk encyklopædi . - M. , 1988. (Russisk)

Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk catalansk Fantastisk norsk Britannica (online)
I bibliografiske kataloger BNF : 119788740 GND : 4033215-9 J9U : 987007536083105171 LCCN : sh85034495 LNB : 000154805 NKC : ph138259

Materiens termodynamiske tilstande
Fasetilstande	Aggregeringstilstand Fasebalance Faseregel fasediagram Tilstandsligning Solid krystaller Monokrystal polykrystal Krystallit mesofase Amorfe kroppe glasagtig tilstand flydende krystal Nematisk Smektisk kolesterisk Søjlefase Mesogen Membran Væske Ideel væske Metastabil tilstand overophedet væske superkølet væske strakt væske Nedsmeltning superkritisk væske Gas Ideel gas rigtig gas Damp Mættet damp overophedet damp overmættet damp Plasma elektromagnetisk Quark-gluon plasma Glazma Lav temperatur bose kondensat Fermionisk kondensat kvantegas bose gas Fermi gas degenereret gas kvantevæske bose væske Fermi væske superflydende fast stof Fænomener Superfluiditet Superledningsevne Andet mærkelig sag fotonisk molekyle farve glas kondensat
Faseovergange	Første slags Smeltning / Krystallisation Smeltetemperatur Sublimering / Desublimering Ionisering / rekombination Kondensation / Fordampning Kogende fordampning Kogetemperatur Kritisk punkt tredobbelt punkt Faseovergangsvarme martensitisk transformation eutektisk Azeotropisk blanding Anden slags Kritiske fænomener Curie point Neel spids i elektriske fænomener ferroelektrisk Antiferroelektrisk i magnetiske fænomener ferromagneter Paramagneter Antiferromagneter kvante lambda punkt
Spred systemer	Geler Aerogel Løsninger kolloide systemer grov Frit spredt kolloid Sol Spraydåse Røg Støv Tåge tåge Affjedring Emulsion
se også	Normale og standardforhold Fermi-Dirac statistik Bose-Einstein statistik