Kristalvorming

Moderator: ArcherBarry

Reageer
Berichten: 8

Kristalvorming

Hallo, 
 
Ik ben bezig met kristalvorming, maar nu zie ik in mijn cursus staan dat een onderkoelde vloeistof een thermodynamisch onstabiele toestand is. De onstabiele toestand wordt teniet gedaan door het zich vormen van ijskristallen. De vorming van ijskristallen bestaat uit 2 processen: nucleatie ( de initiële kristalvorming) en maturatie (kristalgroei). De nucleatie kan o.m. geïnduceerd worden door de aanwezigheid van vreemde lichaampjes zoals stof. 
 
Ik snap alles, behalve de laatste zin. Ik zou denken dat wanneer we vreemde lichaampjes toevoegen de entropie stijgt waardoor we dan weer meer energie moeten toevoegen om kristalgroei te gaan induceren. 
 
Kan iemand mij hier mee helpen? 
 
Groetjes

Berichten: 4

Re: Kristalvorming

Ik ben geen expert op dit gebied, maar ik zou verwachten dat dit ongeveer op de zelfde manier gaat als koken. Wanneer je water wilt koken in een reageerbuisje of kolf, voeg je kooksteentjes toe. Als je dit niet doet, wordt het water warmer dan 100c (indien er geen oneffenheden zijn). Het punt is, dat het koken ergens moet beginnen. Ik geloof dat hetzelfde geldt voor de kristalvorming; waar begint het als het overal hetzelfde is? Vandaar dat de aanwezigheid van vreemde lichaampjes zoals stof de nucleatie induceerd; het geeft een beginpunt. 

Berichten: 31

Re: Kristalvorming

Inderdaad, het stofdeeltje zorgt voor een begin punt. 

Ergens moet een kristal beginnen, en in een perfect schone vloeistof kan er eigenlijk niet besloten worden waar dit moet zijn, aangezien de toestand overal gelijk is.
inderdaad net zoals bij koken iets van een onregelmatigheid moet zorgen dat er ergens in de vloeistof besloten wordt waar de eerste luchtbel gevormd moet worden. 
 
Een onregelmatigheid voor het vormen van kristallen kan een vreemd deeltje zijn, maar ook bijvoorbeeld een schok/stoot (al dan niet door de vorming van luchtbellen). 

 
Vaak na een synthese wanneer je wil dat een stof uitkristalliseert in een bekerglas 'ent' je de vloeistof. Dat houdt in dat je met een glazen roerstaafje in het glas krast om kleine glas deeltjes als kristal kernen te induceren 'seeden'.

Het induceren van kristallisatie met een schok/stoot zie je bijvoorbeeld wel eens bij de bekende goocheltruc waar mensen gedestilleerd water onderkoelen tot een aantal graden onder nul, en deze vervolgens in één keer laten bevriezen door ermee te schudden.
Een andere methode om kristallisatie te induceren is bijvoorbeeld het toevoegen van een korrel droogijs. Die koelt de omliggende vloeistof ook nog eens af, zorgt voor een mogelijke kristallisatie kern, en verdampt vervolgens weer als CO2

Je kan het voor je zien als een groep van 100 hongerige mensen in een kamer waar net de Chinese rijsttafel wordt klaargezet, maar iedereen te beleefd is om als eerste wat te eten te pakken. 

Iedereen kan wel steeds hongeriger worden, maar iemand moet de eerste zijn om het hele proces in gang te zetten. 

Je stofdeeltje is gewoon een duwtje in de rug van dat eerste persoon. 
 
Het is juist het verschil in entropie wat in de perfecte vloeistof voor een verandering zorgt.

Berichten: 8

Re: Kristalvorming

Ah zo oke dan snap ik het.
 
 
Bedankt voor de reacties! 

Berichten: 11

Re: Kristalvorming

Misschien wijk ik nu een beetje van je onderwerp af, maar je zou zelfs geluidsgolven in een medium als nucleatie punt kunnen gebruiken. Doordat de dichtheid van het medium op bepaalde plekken groter is kan je theoretisch gezien daar dus de kans op nucleatie vergroten. Hoge frequentie is goed voor heel veel kleine kristallen, een lage frequentie met hoge amplitude zou dan bijvoorbeeld gebruikt kunnen worden om grotere kristallen te groeien.
 
Hier is een foto om een beeld te krijgen van wat ik bedoel: http://thumb9.shutterstock.com/display_pic_with_logo/3630134/406932106/stock-vector-red-ripple-rings-sound-waves-icons-set-line-circle-gradient-radio-signal-black-and-white-lines-406932106.jpg
 
Zou best interessant zijn om eens uit te proberen :)

Reageer