Quasi ogni solido in natura è costituito da cristalli, anche se sono disponibili in diverse forme, dimensioni e colori, da preziosi cristalli come diamanti e rubini a singoli granelli di zucchero e sale. Se osservi il sale attraverso un microscopio, vedrai che è fatto di piccoli cristalli a forma di cubo. I cristalli di zucchero, d'altra parte, sono di forma oblunga con estremità inclinate. I comuni progetti di scienza del cristallo usano sale, sale di Epsom, borace e zucchero sciolti in una soluzione di acqua.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
I cristalli crescono più velocemente nelle temperature più calde perché il liquido che trattiene il materiale disciolto evapora rapidamente.
Formazione di cristalli
Alcuni cristalli, come il granito, si formano quando la roccia fusa si raffredda e si indurisce, mentre altri si formano quando contengono minerali disciolti, come sale e zucchero, evaporare. In entrambi i casi, gli atomi dei minerali si uniscono per formare solidi in modelli ricorrenti coerenti, rendendo i cristalli forti e duri. Questo processo è noto come cristallizzazione. I cristalli formati da un minerale specifico seguono sempre lo stesso schema di crescita; i cristalli di sale sembrano sempre cristalli di sale e non come cristalli di zucchero.
Fattori che influenzano la crescita dei cristalli
Le variabili che controllano la crescita dei cristalli includono la quantità di materiale disciolto, evaporazione, pressione e temperatura. Maggiore è la quantità di materiale disciolto nell'acqua e maggiore è la pressione sul materiale, maggiore sarà la crescita dei cristalli. Se l'acqua evapora lentamente dalla soluzione, vengono avviati relativamente pochi cristalli, e questi hanno il tempo di crescere abbastanza grandi prima che l'acqua scompaia. Tuttavia, se l'acqua evapora rapidamente, altri cristalli iniziano a crescere, ma non hanno il tempo di crescere così tanto.
Come la temperatura influisce sulla crescita dei cristalli
La temperatura ha un chiaro effetto sul tasso di crescita dei cristalli di sale. Se si esegue un esperimento con soluzioni saline, una a temperatura ambiente, una a una temperatura più fredda e una a una temperatura più calda, si vede che il campione di temperatura calda fa crescere i cristalli più velocemente di entrambi gli altri campioni e il campione di temperatura ambiente cresce più rapidamente rispetto al campione freddo. Questo perché una temperatura più elevata aumenta la velocità di evaporazione del solvente, accelerando così il tasso di crescita. Temperature diverse producono quantità diverse di cristalli. Le soluzioni più fredde si contraggono, costringendo i minerali più vicini, in modo da creare legami, catturando allo stesso tempo le impurità nella loro struttura. Queste impurità interrompono il modello cristallino, formando un numero maggiore di cristalli più piccoli. Nelle temperature più calde, la distanza tra le molecole è maggiore, il che consente ai cristalli di formare forme più grandi e più pure ad una velocità molto più uniforme di quella che può verificarsi a temperature più fredde.
