Чому для кристалізації потрібно затравка?

Затравка є ключовим кроком в оптимізації процесу кристалізації, гарантуючи постійну швидкість фільтрації, вихід, поліморфну ​​форму та розподіл розмірів частинок …Динамічні механізми, що мають ключове значення для розуміння процесів кристалізації, тепер можна спостерігати за допомогою мікроскопії in situ.

Процес кристалізації з розчинів заснований на обмеженої розчинності твердих речовин у рідких розчинниках. Розчинність речовин залежить від їхньої хімічної природи, властивостей розчинника та температури.

Кристалізація – фазовий перехід речовини зі стану переохолодженого (пересиченого) маткового середовища в кристалічну хімічну сполуку з меншою вільною енергією. Надмірна енергія, що утворюється при кристалізації, виділяється у вигляді прихованої теплоти. Частина цієї теплоти може перетворюватися на механічну роботу.

Кристалізацією називають також утворення кристалів з даною структурою з кристалів іншої структури (поліморфні перетворення) або процес переходу з рідкого стану в твердий кристалічний. Завдяки кристалізації відбувається утворення мінералів та льоду, зубної емалі та кісток живих організмів.

Приміщення затравального кристала в розчин дозволяє прискорити процес перекристалізації, усуваючи необхідність випадкових зіткнень чи взаємодій молекул .

При нагріванні кристалічного тіла кінетична енергія частинок тіла поступово зростає, поки не досягає температури плавлення. При температурі плавлення частинки набирають енергію, достатню для виходу зі своїх потенційних ям. Але щоб залишити потенційну яму буде витрачено частину енергії.

Нечиста тверда речовина повністю розчиняється в мінімальній кількості гарячого киплячого розчинника, і гарячому розчину дають повільно охолонути. . В ідеалі кристали, що утворюються, мають високу чистоту, в той час як домішки залишаються в насиченому розчині, що оточує тверду речовину (називається «матковим розчином»).

Рушійною силою кристалізації є різницю концентрацій речовин. У харчових виробництвах переважають періодичні методи кристалізації. Процес кристалізації можна як два послідовно протікають процесу: дифузія молекул до кристалу та його осадження лежить на поверхні.