Proceso de capilar

Proceso de capilar – Este fenómeno es conocido por los físicos desde hace cientos de años., pero solo la naturaleza podría hacer uso de este fenómeno. En cierto sentido, nosotros hablamos acerca de, pero tambien a… cristalización de sustancias solubles en agua. La cristalización a partir de soluciones que utilizan el fenómeno capilar ocurre en áreas ricas en agua subterránea., y caliente al mismo tiempo, que favorece la evaporación del agua del suelo, como alrededor del Mar Muerto o el famoso Valle de la Muerte en California (EE.UU). Como cuando las esmeraldas se cristalizan, el agua que fluye debajo de la superficie de la tierra disuelve algunos minerales. Mas tarde, cuando se trata de una región desértica expuesta al sol fuerte, sube con canales capilares hacia arriba, en las capas superiores se evapora, y sustancias previamente disueltas en agua cristalizan en la superficie de la tierra. En lugar del agua evaporada, otra fluye a través de capilares, etc., etc.. Así se crearon las zonas desérticas cubiertas con una capa de sal sobre una gran superficie, y en los desiertos arenosos crecen "rosas del desierto"” – trozos de cristales de yeso enredados, formando formas características similares a una flor de rosa.

Durante casi setenta años, el hombre también ha aprendido a utilizar el fenómeno del cabello capilar para hacer crecer cristales.. El primero, Quién propuso esta idea, era un polaco, profesor de la Universidad Tecnológica de Varsovia, Jan Czochralski, quien dedicó toda su vida científica a investigar el fenómeno de la cristalización y la obtención de monocristales. W 1916 Desarrolló un método para producir monocristales., que hoy se conoce como el método de extracción de cristales de un líquido. Esta vez, sin embargo, no es agua ni ningún otro disolvente., solo sólido fundido, qué cristal único queremos conseguir. Puede ser metal liquido, sal de mesa derretida o partículas finas derretidas, p.ej.. corindón incoloro. Czochralski se ocupó principalmente de monocristales de metales., después de todo, era metalúrgico y desarrolló su método para obtener monocristales de estaño, plomo y bismuto. Para ello, sumergió un capilar de vidrio en el metal fundido., el metal fluye hacia arriba bajo la acción de fuerzas capilares, y solidificando en condiciones térmicas apropiadas, formó una varilla monocristalina delgada.

Sin embargo, este es solo el comienzo del proceso de cultivo de monocristales.. Cuando una pequeña cantidad de líquido fluye hacia arriba.” en el capilar, capilar se eleva a esa altura, que su salida solo toca la superficie del líquido. El metal dentro del capilar se solidifica de arriba a abajo., porque más alta la temperatura es más baja que justo por encima del nivel del líquido. Después de algún tiempo, la porción líquida solidificada aumenta., llega a la salida capilar, y porque hace mas frio que un liquido, provoca su cristalización en las inmediaciones. En este punto, el proceso de cristalización debe terminar., porque el crisol – recipiente con líquido – se calienta constantemente, y el líquido en el crisol permanece constante, temperatura constante, solo ligeramente por encima del punto de congelación.

El método utilizado por Czochralski para extraer cristales de metal de un líquido..

Para hacer crecer grandes cristales, Czochralski usó una idea más. Cuando el líquido del capilar se ha solidificado hasta el fondo del capilar, estaba comenzando a elevarlo por encima del nivel del líquido. Junto con el capilar y el solidificado en su interior la semilla de cristalización subió a la cima. La misma ley física está operando aquí., como en el fenómeno del cabello capilar y durante la formación de un menisco cóncavo – las fuerzas de adhesión del líquido al monocristal solidificado son mayores que las fuerzas cohesivas del líquido. El líquido elevado por encima del nivel del espejo entra en contacto con el aire con sus superficies laterales., se enfría y solidifica, así crece un solo cristal. Y nuevamente podemos elevar el capilar a cierta altura., la siguiente capa de monocristal se coagulará y de nuevo, y otra vez. El requisito previo para el éxito de este método de cristalización es que el capilar se eleve un poco, semejante, que la diferencia entre las fuerzas adhesivas y cohesivas es menor que la fuerza de atracción, es decir, la fuerza de gravedad del fluido elevado hacia arriba. De hecho, en el caso de la cristalización por el método de extraer los cristales del líquido, no levantamos el capilar con un solo cristal en pasos., pero continuamente a muy baja velocidad 13 hacer 40 milésimas de milímetro por segundo, es decir, de 5 hacer 15 cm en una hora. Muy lentamente, pero estamos seguros de eso, que la cohesión entre el líquido y el monocristal naciente no se romperá, que haremos crecer uno grande, cristal de metal regular, semiconductor o sal que pesa hasta varios kilogramos. El mismo método se utiliza para cultivar monocristales de variedades nobles de minerales., y entre ellos – granadas.