Kjemikeren svarer

Spørsmål om krystallvekst.

Spørsmål - fra kim:
Krystallvekst av MgSO4x 7H20 i vandig løsning: Hva kommer det av at temperaturen øker i det man tilsetter podekrystaller?
Krystallisasjonen settes i gang men hvorfor?
Kvilke forhold er vitkig for å kontrollere krystallveksten?

Svar fra Tor Hemmingsen

I det du tilsetter podekrystaller til den mettede løsningen, starter krystalliseringen av MgSO4 x 7H2O . Det er en eksoterm prosess (utvikler varme); temperaturen i løsningen øker.

Du kan enkelt teste den motsatte prosessen, oppløsning av MgSO4 x 7H2O i vann. Denne prosessen er endoterm (krever energi).Temperaturen i løsningen vil avta.

Hvorvidt krystallisasjon av et salt fra en vannløsning er en eksoterm eller endoterm prosess blir bestemt av balansen mellom gitterenergien til det faste stoffet som dannes og hydratiseringsenergien til ionene løst i vann (Mg2+(aq) og SO42-(aq)). For MgSO4 x 7H2O (s) er altså "gevinsten" av gitterenergi større enn "tapet" av hydratiseringsenergi. Det er ikke så forbausende når man tar i betraktning at også i krystallgitteret er ionene hydratiserte i denne forbindelsen (om enn i mindre grad enn i den vandige løsningen).

Kontroll av krystallvekst er både en vitenskap og en kunst! Det er mange forhold som spiller inn, og valg av betingelser avhenger også av hvilke typer krystaller man ønsker. Generelt kan man si at løsningsmiddel, antall krystallisasjonskjerner (inkludert podekrystaller), bevegelse i løsningen og tid i stor grad påvirker prosessen

Hvis forbindelsen du skal krystallisere har svært stor løselighet i det løsningsmiddelet du bruker, vil det ofte gi små krystaller. Moderat løselighet gir oftest større krystaller. Krystallisasjon fra overmettede løsninger gir ofte hurtig krystallisasjon og små krystaller.

Få podekrystaller (eller andre krystallisasjonskjerner) øker sjansen for store krystaller, mens bruk av mange podekrystaller ofte gir små krystaller.

La krystallisasjonskaret stå i ro hvis du ønsker store krystaller. Mekaniske forstyrrelser fører til små krystaller.

Langsom krystallisering, f.eks. ved langsom avdamping fra en mettet løsning, eller ved diffusjon, fremmer vekst av større krystaller.

(Vist 8860 ganger.)

Emne(r): krystaller,

Vis alle emner