cristalização

Cristalização é o processo pelo qual uma substância passa de uma fase desordenada para uma estrutura cristalina ordenada, geralmente a partir de uma solução, de uma fase líquida supersaturada ou de uma fase gasosa. Durante a cristalização, moléculas, íons ou moléculas em solução se organizam em uma rede periódica, formando cristais. O processo é utilizado para purificar substâncias, isolar compostos e produzir materiais com propriedades específicas.

Os principais mecanismos são nucleação e crescimento. A nucleação pode ocorrer de forma homogênea (na própria solução) ou heterogênea (em superfícies). Após a formação de uma semente, os constituintes se organizam nas faces do cristal, aumentando seu tamanho. A taxa depende da supersaturação, da temperatura, do solvente e da presença de impurezas. A Ostwald ripening pode levar à perda de cristais menores em favor de maiores ao longo do tempo.

Métodos comuns incluem cristalização a partir de solução (resfriamento lento, evaporação do solvente, adição de antisolvente), bem como cristalização por fusão ou por deposição de vapor. Em aplicações industriais, o controle da taxa de resfriamento, da concentração e da pureza do solvente permite obter cristais com determinados tamanhos, formas e pureza. A polimorfia, isto é, a existência de diferentes arranjos cristalinos, também afeta propriedades como solubilidade e estabilidade.

Aplicações típicas são a purificação de compostos orgânicos, a obtenção de substâncias farmacêuticas puras, a produção de cristais para materiais eletrônicos e cerâmicos, e a separação de componentes de misturas. Desafios comuns incluem controlar a distribuição de tamanho de cristal, evitar defeitos de cristal e minimizar cristalização indesejada durante o processamento.