Kristalliseringskärna

Kristalliseringskärnor eller kärnor är finfördelade eller makroskopiska , fasta partiklar i en flytande fas . De underlättar kristallisering , dvs bildandet av kristaller som annars bara skulle vara möjliga från övermättade medier. En skillnad kan göras mellan stelning , återublimering eller utfällningsprocesser .

Kristallisering från lösningar

Kristallisation från lösningar bör börja så snart löslighetsprodukten för de upplösta ämnena överskrids. Detta observeras dock oftast inte. Vid upprättandet av en ny fas måste det noteras att den tillhörande förändringen i fri entalpi består av två konkurrerande termer: ${\ displaystyle \ Delta G}$

${\ displaystyle \ Delta G = \ Delta G_ {V} + \ Delta G _ {\ sigma}}$

• den termodynamiskt gynnade volymfraktionen , som kan visualiseras som en ökning av kemiska bindningar ,${\ displaystyle \ Delta G_ {V}}$
• det arbete som måste göras för att skapa en ny yta .${\ displaystyle \ Delta G _ {\ sigma}}$

När det gäller större kristaller dominerar volymfraktionen, för mycket små kristaller, å andra sidan ytbegreppet, varför vi talar om kinetiskt inhiberad kristalltillväxt . Detta kringgås av närvaron av kristallkärnor.

Kristallisering från smälter

I smälter uppstår kristalliseringskärnor i början av en stelningsprocess av kristallina element , legeringar och föreningar . De utgör utgångspunkten för deras ytterligare kristallisering. En grupp atomer som råkar befinna sig i ett arrangemang i kristallsystemet för ämnet i fråga när stelningstemperaturen uppnåddes förblir i denna position och frigör termisk energi .