Vrijwel elke vaste stof bestaat uit kristallen, hoewel ze in veel verschillende vormen, maten en kleuren voorkomen, van waardevolle kristallen zoals diamanten en robijnen tot individuele korrels suiker en zout. Als je door een microscoop naar zout kijkt, zie je dat het is gemaakt van kleine kubusvormige kristallen. Suikerkristallen daarentegen zijn langwerpig van vorm met schuine uiteinden. Gemeenschappelijke kristalwetenschappelijke projecten gebruiken zout, Epsom-zout, borax en suiker opgelost in een oplossing van water.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Kristallen groeien sneller bij warmere temperaturen omdat de vloeistof die het opgeloste materiaal vasthoudt snel verdampt.

Vorming van kristallen

Sommige kristallen, zoals graniet, vormen zich wanneer gesmolten steen afkoelt en hard wordt, terwijl andere zich vormen wanneer water dat opgeloste mineralen bevat, zoals zoals zout en suiker, verdampen. In beide gevallen voegen de atomen van de mineralen zich samen om vaste lichamen te vormen in consistent terugkerende patronen, waardoor de kristallen sterk en hard worden. Dit proces staat bekend als kristallisatie. Kristallen gevormd door een specifiek mineraal volgen altijd hetzelfde groeipatroon; zoutkristallen zien er altijd uit als zoutkristallen en niet als suikerkristallen.

Factoren die van invloed zijn op kristalgroei

​​Variabelen die de kristalgroei beheersen, omvatten de hoeveelheid opgelost materiaal, verdamping, druk en temperatuur. Hoe hoger de hoeveelheid opgelost materiaal in het water en hoe meer druk op het materiaal wordt uitgeoefend, des te groter de kristallen zullen worden. Als het water langzaam uit de oplossing verdampt, worden er relatief weinig kristallen gestart en deze hebben de tijd om behoorlijk groot te worden voordat het water weg is. Als het water echter snel verdampt, beginnen er meer kristallen te groeien, maar ze hebben geen tijd om zo groot te worden.

Hoe temperatuur de groei van kristallen beïnvloedt

Temperatuur heeft een duidelijk effect op de groeisnelheid van zoutkristallen. Als u een experiment met zoutoplossingen uitvoert, één bij kamertemperatuur, één bij een lagere temperatuur en één bij een hogere temperatuur, ziet u dat het warme temperatuurmonster sneller kristallen laat groeien dan beide andere monsters en het kamertemperatuurmonster sneller groeit dan het koude monster. Dit komt omdat een hogere temperatuur de verdampingssnelheid van het oplosmiddel verhoogt, waardoor de groeisnelheid wordt versneld. Verschillende temperaturen produceren verschillende hoeveelheden kristallen. Koude oplossingen samentrekken, waardoor mineralen dichter bij elkaar worden gebracht, zodat ze verbindingen creëren en tegelijk onzuiverheden in hun structuur vangen. Deze onzuiverheden onderbreken het kristalpatroon en vormen een groter aantal kleinere kristallen. Bij warmere temperaturen is de afstand tussen moleculen groter, waardoor kristallen grotere, zuiverdere vormen kunnen vormen met een veel gelijkmatiger snelheid dan bij koudere temperaturen.