Kandungan
- Nukleation
- Supersaturation
- Pertumbuhan Kristal
- Jenis-jenis Kristal yang berlainan
- Membuat Kristal Anda Sendiri
Kristal boleh berkembang dalam pelbagai bentuk dan saiz yang luas, dari kristal yang hanya dapat dilihat di bawah mikroskop hingga ke kristal gergasi yang terbentuk beribu-ribu tahun dalam keadaan khusus. Kristal berkembang melalui satu siri tahap yang kompleks, membangun sekitar nukleus, mengumpul bahan dan semakin besar semakin lama mereka ditinggalkan dalam suasana kristal yang kondusif.
Nukleation
Semua kristal terbentuk sebagai hasil daripada dua proses, disebut "nukleasi" dan "pertumbuhan kristal," dalam larutan cair "supersaturated" (cecair dengan sesuatu yang dibubarkan di dalamnya, sebagai contoh, garam). Ini akan berlaku di dalam sebuah gua jika dibanjiri dengan salah satu daripada penyelesaian cecair ini selama seratus ribu tahun atau lebih. Langkah pertama, nukleasi, berlaku apabila kumpulan molekul terapung dalam larutan mulai melekat bersama dalam kluster yang stabil. Sama ada kluster molekul menjadi stabil bergantung kepada banyak faktor dalam larutan, termasuk suhu dan sama ada ia "supersaturated."
Supersaturation
Supersaturation berlaku apabila larutan mengandungi lebih banyak bahan larut daripada yang dapat dibubarkan. Contohnya, jika anda terus mengaduk gula ke dalam secawan kopi, cecair akhirnya akan menjadi "tepu" dan tidak dapat membubarkan lebih banyak gula. Supersaturasi akan berlaku jika anda menambah lebih banyak gula sehingga zarah terapung di dalam kopi, tidak dapat dibubarkan.
Pertumbuhan Kristal
Cara molekul melekat bersama semasa nucleation memainkan peranan dalam menentukan bentuk akhirnya kristal. Pertumbuhan kristal terjadi apabila kluster stabil dalam penyelesaian mencapai ukuran kritis (dimensi minimum molekul kristal mesti mencapai pertumbuhan terus tanpa hancur). Nukleasi berterusan apabila pertumbuhan kristal berkembang di luar saiz kritikal dan didorong oleh supersaturasi, memberikan molekul tambahan untuk berpegang pada nukleus kristal baru. Bergantung kepada keadaan dalam larutan, nukleasi atau pertumbuhan kristal mungkin menjadi lebih utama berbanding yang lain dan menghasilkan kristal saiz yang berlainan. Pertumbuhan kristal atau nukleasi berterusan sehingga supersaturasi berakhir atau gua kering sepenuhnya.
Jenis-jenis Kristal yang berlainan
Banyak jenis penyelesaian yang berbeza mempunyai keupayaan untuk menghasilkan pelbagai jenis kristal. Sebagai contoh, kristal garam berlaku apabila garam dibubarkan di dalam air dan dikeringkan, tetapi bahan-bahan lain yang dibubarkan dalam penyelesaian mempunyai keupayaan untuk membentuk kristal juga. Gallium dan halite adalah bahan lain yang dikenali untuk mengkristal.
Membuat Kristal Anda Sendiri
Anda boleh dengan mudah membentuk kristal garam di rumah dengan menambahkan garam kepada air mendidih sehingga menjadi supersaturated. Gunakan sekeping kadbod untuk membantu membentuk kristal; ia melakukannya dengan menyediakan molekul garam dengan tempat untuk nukleus. Letakkan larutan garam supersaturated dengan kadbod di bawah sinar matahari sehingga ia kering. Ini akan membolehkan kristal kecil membentuk.