Jdi na obsah Jdi na menu
 


Krystaly

15. 4. 2009

Tady najdete obrázky různých krystalů.

Výroba:

1. Růst krystalů z nasyceného roztoku

Téměř okamžitě po dosažení nasycenosti roztoku začíná krystalizace. Voda se pomalu odpařuje a přebytečná rozpuštěná látka vytváří zárodky krystalů. Důležitým faktorem ovlivňujícím kvalitu tvořivších se krystalů je klid při krystalizaci, proto je dobré nechat roztok stát mimo dosah běžného domácího ruchu. Rychlost krystalizace je přímo závislá na rychlosti odpařování a ta zase na velikosti odpařovací plochy (hladiny roztoku v nádobě) a vlhkosti respektive teplotě vzduchu. Krystal velikosti řádově prvních několika cm roste dny až týdny.

V úvahu je třeba brát skutečnost, že používané chemikálie mohou být znečištěny. Rozpustné nečistoty krystalizují zvlášť a do značné míry se od hlavní komponenty oddělují; mechanické nečistoty tvoří suspenzi. Ta po určité době částečně sedimentuje a vytváří na povrchu krystalů vrstvu nečistot, která může krystal značně znehodnotit, a to i přesto, že během pokračující krystalizace tyto nečistoty zarůstají. Již usazené a včas zpozorované nečistoty lze do jisté míry odstranit opatrným zvířením roztoku nad krystaly tak, aby se většina nečistot znovuusadila mimo ně. (Zcela lze roztok zbavit mechanických nečistot pouze jeho důkladným přefiltrováním.)

Pokud se již většina vody z roztoku odpařila a jeho objem je řádově srovnatelný s objemem vytvořených krystalů, dojde k náhlému usazení dosud rozptýlených nečistot (krystaly jimi bývají doslova obaleny). Tomu předejdeme včasným přerušením krystalizace.

2. Růst krystalů z přesyceného roztoku (zrychlená krystalizace)

S rostoucí teplotou roste i rozpustnost, tzn. že za zvýšené teploty se v roztoku rozpustí větší množství (pochopitelně ne neomezené) rozpouštěné látky než za teploty nižší. (Jedním z praktických důsledků tohoto jevu je například to, že po přemístění nádoby s roztokem z chladnějšího prostředí do teplejšího, nedochází dočasně ke krystalizaci, ale naopak k rozpouštění.)

Rozpouštěním za postupného zvyšování teploty získáváme roztok přesycený. Během chladnutí takového roztoku klesá rozpustnost a dochází ke krystalizaci.Výhodou této metody je, že během několika desítek minut se vytvoří krystaly i několik centimetrů veliké. Nevýhodou je, že vytvořené krystaly nebývají tak dokonalé jako u metody předchozí. Prudkým ochlazením studenou vodou přes stěny nádoby s roztokem lze vyrobit i krystaly kostrovité, jehlicovité či monstrózní.

Při této metodě je praktické používat zárodečné krystaly vyrobené metodou předchozí, omezí se tak finální počet krystalů a ovlivní se i dokonalost jejich omezení. Během přípravy přesyceného roztoku je třeba brát v úvahu, že existuje určitá kritická teplota. Pokud dosáhneme této teploty, pak při ochlazování roztoku nebude docházet k pokračování růstu zárodečných krystalů, ale bude vznikat ohromné množství nových zárodků, tzn. že finálním produktem bude zrnitá hmota a původní zárodečné krystaly budou v podstatě zničeny. Proto je nutné se k této kritické teplotě jenom do určité míry přiblížit. (V případě modré skalice doporučuji zahřívat zhruba do 70 °C.) Další nevýhodou je, že při stěnách nádoby a zejména na hladině zahřátého roztoku dochází k ochlazování velmi rychle, tzn. že dochází i k rychlejší krystalizaci a tvorbě krusty, která posléze těžkne, láme se, klesá, srůstá se zárodečnými krystaly a tím je znehodnocuje. Tento jev lze omezit tak, že roztok překryjeme (zpomalíme ochlazování). Kromě toho zvýšená manipulace s roztokem způsobuje znečištění pracovního prostředí.