Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe ontstaan ​​kristallen door verdamping?

Kristallisatie door verdamping is een methode om kristallen uit een oplossing te verkrijgen door het oplosmiddel geleidelijk te verwijderen door verdamping totdat de opgeloste stof zijn verzadigingspunt bereikt en de overtollige opgeloste stof uit de oplossing begint te kristalliseren. Hier volgt een stapsgewijze uitleg van het proces:

Stap 1:De oplossing voorbereiden

- Een verzadigde oplossing wordt bereid door een voldoende hoeveelheid van de opgeloste stof bij verhoogde temperatuur op te lossen in een gekozen oplosmiddel. De opgeloste stof moet volledig zijn opgelost en de oplossing moet helder zijn.

Stap 2:Filtratie (optioneel)

- Als de oplossing onzuiverheden of onopgeloste deeltjes bevat, kan deze worden gefilterd om deze te verwijderen. Filtering zorgt ervoor dat de gevormde kristallen zuiver zijn en vrij van ongewenste stoffen.

Stap 3:Langzame verdamping

- De bereide oplossing wordt in een open container of kristallisatieschaal bij kamertemperatuur of iets hoger gelaten. Het oplosmiddel (meestal water) laat men na verloop van tijd langzaam verdampen.

- Door de container gedeeltelijk af te dekken met een deksel of filtreerpapier kan worden voorkomen dat stof en verontreinigingen in de oplossing terechtkomen, terwijl verdamping kan optreden.

Stap 4:Nucleatie

- Naarmate het oplosmiddel verdampt, neemt de concentratie van de opgeloste stof in de oplossing toe. Wanneer de oplossing oververzadigd raakt, beginnen zich kleine deeltjes of "kernen" van de opgeloste stof te vormen. Deze kernen zijn de initiële kristallen.

Stap 5:Kristalgroei

- Zodra kernen zijn gevormd, fungeren ze als centra voor verdere kristalgroei. De opgeloste moleculen in de oplossing worden aangetrokken door de kernen en beginnen zich op hun oppervlak af te zetten, waardoor de kristallen groter worden.

Stap 6:Kristallisatie

- Het proces gaat door totdat het grootste deel van het oplosmiddel verdampt is en de resterende oplossing sterk geconcentreerd wordt. De opgeloste opgeloste stof blijft uit de oplossing kristalliseren en vormt zichtbare kristallen.

Stap 7:Scheiden en drogen

- Zodra de kristallen zich hebben gevormd, kunnen ze door filtratie of decanteren van het resterende oplosmiddel worden gescheiden.

- De kristallen moeten volledig drogen om eventueel achtergebleven oplosmiddel of vocht te verwijderen.

Het eindresultaat is de vorming van vaste, goed gedefinieerde kristallen van de opgeloste stof die door het verdampingsproces uit de oorspronkelijke oplossing wordt verkregen. Kristallisatie door verdamping wordt vaak gebruikt om kristallen te laten groeien voor verschillende doeleinden, waaronder decoratieve, wetenschappelijke en industriële toepassingen.