Kiteiden muodostuminen

Kiteiden muodostuminen.

Kiteytys, eli kiteiden muodostumista voi esiintyä luonnossa monin tavoin: 1) kaasumaisesta tilasta, 2) seoksista, 3) ratkaisuista.

Kiteytyminen kaasumaisesta tilasta voi tapahtua joko sublimaation seurauksena, tai reaktiot kaasujen tai höyryjen välillä Esimerkki kiteiden muodostumisesta höyrykiteyttämällä on hienorikkisten kiteiden erottaminen, joskus peittää tulivuoren kraatterien sisäosan herkällä pilalla. Lumikiteitä tuotetaan samalla tavalla - jäähdyttämällä vesihöyryä.

Kiteytysprosessi seoksista, jota voidaan verrata metallien jähmettymisprosesseihin metallurgiassa, monet mineraalit ovat velkaa niiden muodostumisen. Yksinkertaisin esimerkki tästä prosessista on rikkikiteytys. Jauhettu kuumennettaessa; rikki, asetetaan posliinikulhoon, voidaan sanoa, että se muuttuu 119 ° C: ssa kiinteästä nestemäiseksi.

Tämä on rikkin sulamispiste. Lisälämmityksen lopettaminen on päättynyt, että jonkin ajan kuluttua se alkaa jälleen kiinteytyä. Tämä tapahtuu ensin kylmimmissä paikoissa, ts.. ulommissa osissa, ja vasta sitten siitä tulee vähitellen seoksen sisäosia, lopuksi kaikki nestemäisestä tilasta peräisin oleva rikki muuttuu kiteiseksi kiinteäksi aineeksi, luomalla paljon neulanmuotoisia kiteitä.

Kristallikasvu.

Kiteytymisellä liuoksista on myös suuri rooli kiteiden muodostumisessa. Se voi tapahtua eri tavoin, suurinta merkitystä on kuitenkin kiteyttämisellä liuottimen haihtumisella tai kiteytymisellä lämpötilan pudotuksesta. Höyrystämällä tavallisesta suolaliuoksesta suola voidaan saada takaisin kiteisessä muodossa. Joten pariliitos tapahtuu melko nopeasti, laita vain liuos tasaiseen astiaan. Jonkin ajan kuluttua huomaat pienien kiinteän materiaalin kiteiden vapautumisen.

Liuotin, jolla on tärkein rooli luonnossa tapahtuvissa prosesseissa, on vesi. Ratkaisut, josta mineraaleja vapautuu, ovat vesiliuoksia. Ratkaisu, joka tietyissä lämpötila- ja paineolosuhteissa sisältää suurimman mahdollisen määrän liuotettua ainetta, kutsutaan tyydyttyneeksi liuokseksi. Jos liuoksessa olevan aineen määrä ylittää haihtumisen tai lämpötilan pudotuksen vuoksi kyllästymisrajan, tyydyttynyt liuos ylikyllästyy ja liuenneen aineen erotus kiteisessä muodossa. Kiintoaineiden liukoisuus riippuu lämpötilasta ja paineesta. Useimpien kiintoaineiden liukoisuus kasvaa lämpötilan noustessa. Jäähdyttämällä tyydyttynyt liuos siitä tehdään ylikyllästetty, mikä johtaa kiteiden erottumiseen. Ensimmäisillä ilmestyvillä kristallinsiemenillä on jo monikulmioita.

Tarkkailemalla kiteisen kiinteän aineen erottamista liuoksesta voidaan nähdä, että pienimmänkin kiteen kasvojen väliset kulmat eivät muutu sen jatkokasvun myötä. Uusilla kristallipinnoilla ei ole sijaintia avaruudessa. Ne on järjestetty näin, koska se määräytyy tiukkojen kristallografisten lakien ja tietyn aineen ominaisrakenteen mukaan. Tietyn liuoksesta erotetun aineen muodosta, vaikka se koostuu vain neljästä tasosta, voidaan ennustaa, mitkä ovat kiteen muut kasvot ja määrittävät niiden kaltevuuden toisiaan kohti.

Kiteiden koko vaihtelee suuresti ja riippuu aineen tyypistä, ja kiteytymisen olosuhteet. Mineraalit muodostavat yleensä millimetrin kokoisia kiteitä, harvemmin suurempi kuin 1 cm. On kuitenkin myös kiteitä, joiden koko on useita kymmeniä senttimetrejä, ja poikkeuksellisen ohi 1 m. Tämän kokoiset kiteet, esimerkiksi.. jättiläiset kvartsikiteet, maasälpä tai beryyli, ne muodostuvat hitaan ja tasaisen kiteytymisen olosuhteissa riittävällä ainevaralla, josta ne on tehty.