FANDOM


La cristalización es el proceso por el cual se forma y crece un sólido cristalino a partir de un gas, un líquido o una disolución. La cristalización es un proceso empleado frecuentemente en química a la hora de purificar una sustancia sólida. Se han desarrollado varias técnicas en respecto:

Enfriar una disolución concentradaEditar

La mayoría de los sólidos es más soluble a temperaturas altas que a temperaturas bajas. Preparando una disolución concentrada a altas temperaturas y enfriándola posteriormente se puede conseguir que cristalice esencialmente el compuesto principal enriqueciéndose las aguas madre de las impurezas presentes en la mezcla inicial al no alcanzar su límite de solubilidad. Para que se pueda emplear este método debe haber una dependencia importante de la solubilidad de la temperatura que no siempre es el caso. La sal marina (NaCl) por ejemplo tiene una solubilidad de aproximadamente 35 g /100 ml sobre el rango de 0 - 100 ºC. (35,7 g/100 ml a 0 ºC; 39,12 g/100 ml a 100 ºC). Por lo tanto, de 100 litros de una solución de cloruro de sodio saturada a 100 °C se pueden obtener aproximadamente 3 kg de cristal si se enfría la solución a 0 °C. Con sales cuya diferencia de solubilidad con la temperatura sea mayor, se pueden obtener rendimientos mayores. A escala industrial, estas operaciones pueden además incluir procesos de purificación como filtrado, decantanción de impurezas, etc.

Cambio de solventeEditar

Preparando una disolución concentrada de una sustancia en un buen disolvente y añadiendo agregado de agua.

Evaporación del disolventeEditar

Evaporando el disolvente se consigue igualmente que empiecen a cristalizar los sólidos disueltos cuando se alcanza el límite de su solubilidad. Este método ha sido utilizado durante milenios en la fabricación de sal a partir de salmuera o agua marina.

SublimaciónEditar

En algunos compuestos la presión de vapor de un sólido puede ser lo bastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sin alcanzar su punto de fusión (sublimación). Los vapores formados condensan en zonas más frías ofrecidas por ejemplo en forma de un "dedo frío", pasando habitualmente directamente del estado gaseoso al sólido, (resublimación), dejando atrás las posibles impurezas. De esta manera se pueden obtener por ejemplo sólidos puros de cafeína, azufre elemental, ácido salicílico, iodo, etc.

Enfriando un sólido fundidoEditar

Para limpiar un sólido cristalino este puede ser fundido. Del líquido obtenido cristaliza en primer lugar el sólido puro, enriqueciéndose la fase líquida de impurezas. El mismo método se utiliza por ejemplo en la obtención de los semiconductores ultrapuros donde se calienta una zona en el material sólido obtenido en forma de cilindro con un horno eléctrico por inducción y se hace migrar la zona fundida a través de toda la barra. Con esta zona migran las impurezas que son desechados finalmente con el último trozo de la materia prima. Además se puede controlar el proceso de tal manera que se obtiene material monocristalino con las caras del crsital orientadas en la manera deseada.

Crecimiento cristalinoEditar

Archivo:Lysozyme crystal1.JPG

Para obtener cristales grandes de productos poco solubles se han desarrollado otras técnicas. Por ejemplo se pueden difundir dos compuestos de partida en una matriz gelatinosa. Así el compuesto se forma lentamente dando lugar a cristales mayores. Sin embargo, por lo general, cuanto más lento es el proceso de cristalización tanto mejor suele ser el resultado en respecto a la limpieza de los productos de partida y tanto mayor suelen ser los cristales formados.

La forma y el tamaño de los cristales pueden ser influenciados a aperte por condicionantes como el disolvente o la concentración de los compuestos, añadiendo trazas de otros componentes como proteínas (de esta manera p.ej. los moluscos, las diatomeas, los corales etc. consiguen depositar sus conchas o esqueletos de calcita o cuarzo en la forma deseada.)

La teoría más aceptada para este fenómeno es que el crecimiento cristalino se realiza formando capas monomoleculares alrededor de gérmen de cristalización o de un cristalito inicial. Nuevas moléculas se adhieren preferentemente en la cara donde su adhesión libera más energía. Las diferencias energéticas suelen ser pequeñas y pueden ser modificadas por la presencia de dichas impurezas o cambiando las condiciones de cristalización.

La obtención de cristales con una determinada forma o de un determinado tamaño puede ser necesaria en multitud de aplicaciones desde la determinación estructural química por difracción de rayos X hasta la nanotecnología, la obtención de películas especialmente sensibles debido a cristales de sales de plata planos orientados perpendiculares a la luz o la preparación de fármacos donde estos factores son importantes en la liberación del principio activo.

¡Interferencia de bloqueo de anuncios detectada!


Wikia es un sitio libre de uso que hace dinero de la publicidad. Contamos con una experiencia modificada para los visitantes que utilizan el bloqueo de anuncios

Wikia no es accesible si se han hecho aún más modificaciones. Si se quita el bloqueador de anuncios personalizado, la página cargará como se esperaba.

También en FANDOM

Wiki al azar