kristalliseerumisprotsesse

kristalliseerumisprotsesse viitavad füüsikalistele ja keemilistele protsessidele, mille käigus aine muutub tahkes faasis ühtlaseks, korrapäraseks struktuuriks, mida nimetatakse kristalliks. See protsess on laialt levinud looduses ja seda kasutatakse ka mitmetes tööstuslikes rakendustes.

Kristalliseerumine algab tavaliselt sellest, et aine on ülejahutatud või üleküllastatud lahus. See tähendab, et aine kontsentratsioon ületab tasakaalukontsentratsiooni antud temperatuuril. Sellises olekus on süsteem ebastabiilne ja püüab jõuda madalama energiatasemega stabiilsesse olekusse, milleks on kristalliline faas.

Kristallide moodustumise esimene etapp on nukleatsiooni ehk tuumade moodustumine. See on protsess, mille käigus tekivad väikesed, stabiilsed kristallituumad, mille ümber hakkavad kasvama suuremad kristallid. Nukleatsiooni võib olla nii homogeense (tekib puhtast ainest) kui ka heterogeense (tekib lisandite või pindade juuresolekul) oma.

Pärast nukleatsiooni algab kristallide kasv. See toimub siis, kui aatomid või molekulid adsorbeeruvad kasvava kristalli pinnale ja paigutuvad selle võre struktuuri. Kristallide kasvukiirus sõltub mitmetest teguritest, sealhulgas temperatuurist, lahuse kontsentratsioonist, lisandite olemasolust ja segamisest.

Kristalliseerumisprotsessid on olulised paljudes valdkondades, sealhulgas farmaatsiatööstuses ravimite tootmiseks, toiduainetööstuses suhkru ja soola tootmiseks ning materjaliteaduses uute materjalide loomiseks. Samuti on kristalliseerumisprotsessid kesksel kohal geoloogias mineraalide ja kivimite moodustumisel.