Kategorie
Kamienie szlachetne

Tworzenie się kryształów

Tworzenie się kryształów.

Krystalizacja, czyli powstawanie kryształów może następować w przyrodzie w rozmaity sposób: 1) ze stanu gazowego, 2) ze stopów, 3) z roztworów.

Krystalizacja ze stanu gazowego może nastąpić albo wskutek sublimacji, albo reakcji zachodzących między gazami lub parami Przykładem tworzenia się kryształów przez krystalizację z pary jest wydzielanie się drobniutkich kryształów siarki, pokrywających nieraz delikatnym nalotem wnętrza kraterów wulkanicznych. W analogiczny sposób — przez oziębienie pary wodnej — wytwarzają się kryształki śniegu.

Procesowi krystalizacji ze stopów, który można porównać z procesami zestalania metali w hutnictwie, zawdzięczają swe powstanie liczne minerały. Najprostszym przykładem tego procesu jest krystalizacja siarki. Przy podgrzewaniu sproszkowane; siarki, umieszczonej na misce porcelanowej, można stwierdzić, że w temperaturze 119°C przechodzi ona ze stanu stałego w ciekły.

Jest to punkt topnienia siarki. Przerywając dalsze ogrzewanie stwierdza się, że po pewnym czasie zaczyna ona z powrotem przechodzić w stan stały. Następuje to najpierw w miejscach najchłodniejszych, tj. w częściach zewnętrznych, a dopiero później obejmuje stopniowo coraz bardziej wewnętrzne części stopu, wreszcie cała ilość siarki ze stanu ciekłego przechodzi w krystaliczny stan stały, tworząc mnóstwo igiełkowatych kryształków.

Wzrost kryształu.

Wielką rolę w tworzeniu się kryształów odgrywa również krystalizacja z roztworów. Może odbywać się ona w rozmaity sposób, jednak największą rolę odgrywa krystalizacja wskutek odparowania rozpuszczalnika lub krystalizacja w wyniku spadku temperatury. Przez odparowanie roztworu soli kuchennej można otrzymać z powrotem sól w postaci krystalicznej. Aby parowanie odbywało się dosyć szybko, wystarczy umieścić roztwór w płaskim naczyniu. Po pewnym czasie można zauważyć wydzielanie się drobniutkich kryształków stałej substancji.

Rozpuszczalnikiem odgrywającym największą rolę w procesach zachodzących w przyrodzie jest woda. Roztwory, z których wydzielają się minerały, są roztworami wodnymi. Roztwór, który w danych warunkach temperatury i ciśnienia zawiera największą możliwą ilość substancji rozpuszczonej, nazywa się roztworem nasyconym. Jeżeli wskutek parowania lub spadku temperatury ilość substancji zawartej w roztworze przekroczy granicę nasycenia, to roztwór nasycony przechodzi w przesycony i nadmiar ciała rozpuszczonego wydziela się w postaci krystalicznej. Rozpuszczalność ciał stałych zależy od temperatury i ciśnienia. Rozpuszczalność większości ciał stałych zwiększa się ze wzrostem temperatury. Ochładzając nasycony roztwór doprowadza się go w ten sposób do przesycenia, którego rezultatem będzie wydzielenie kryształów. Pierwsze pojawiające się zarodki kryształów mają już postać wielościanów.

Obserwując wydzielanie się krystalicznego ciała stałego z roztworu można stwierdzić, że kąty między ścianami najmniejszego nawet kryształu nie ulegają zmianie przy dalszym jego wzroście. Nowe ściany kryształu nie mają dowolnego położenia w przestrzeni. Są one ułożone tak, jak to warunkują ścisłe prawa krystalograficzne i charakterystyczna budowa danej substancji. Z postaci wydzielonego z roztworu kryształu danej substancji, chociażby się on składał tylko z czterech płaszczyzn, można przewidzieć, jakie będą dalsze ściany kryształu i określić ich nachylenie do siebie.

Wielkość kryształów jest bardzo rozmaita i zależy zarówno od rodzaju substancji, jak i warunków krystalizacji. Minerały tworzą przeważnie kryształy milimetrowej wielkości, rzadziej większe od 1 cm. Zdarzają się jednak także kryształy o wielkości kilkudziesięciu centymetrów, a wyjątkowo ponad 1 m. Kryształy o takiej wielkości, np. olbrzymie kryształy kwarcu, skaleni lub berylu, tworzą się w warunkach powolnej i spokojnej krystalizacji przy dostatecznym dopływie substancji, z której powstają.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *