КРИСТАЛЛАНИШ

КРИСТАЛЛАНИШмодда ва жисмларнинг термодинамик турғунсизлик қолатдан турғун ҳолатга ўтиш жараёнида кристалларншт ҳосил бўлиши. Кристаллар ҳосил бўладиган муҳитлар ўта совитилган буғ ёки тоза модда суюқлиги, муайян модданинг бошқа моддадаги ўта тўйинган эритмаси, бошқа кристалл тузилишли модда ва ҳ. к. бўлиши мумкин.

Сувнинг совиб, қаттиқ қолатга ўтиши ҳам Кристалланиш жараёнидир. Кристалланишда жисм энергияси камаяди, чунки бунда иссиқлик куринишида яширин энергия ажралиб чиқади (К. иссиқлиги дейилади) ва бу жараён модданинг эриш т-расидан паст т-радагина юз беради. Расмда совиётган суюқлик т-расининг вақтга боғлиқлиги келтирилган. Эгри чизиқнинг 1-қисми суюқликдан иссиқлик ажралиши билан унинг т-раси текис пасая боришини кўрсатади. Горизонтал 2-қисми иссиқлик ажралаётганлигига қарамай, т-ранинг муайян қийматида унинг вақт ўтиши б-н ўзгармай крлишини кўрсатади. Бир оз вақтдан кейин т-ра пасая бошлайди (3-қисм). 2-қисмга мос келган т-ра Кристалланиш т-раси дейилади. Кристалланиш пайтида ажраладиган иссиқлик моддадан олиб кетилаётган иссиқлик билан компенсацияланади. Шунинг учун ҳам т-ра вақтинча ўзгармайди. Кристалланиш жараёни тўхтагандан сўнг, қотган жисм т-раси пасая бошлайди. Т-ранинг вақтга нисбатан бундай ўзгариши кристалл жисмларга хос. Кристалланмайдиган суюқликларнинг совишида яширин иссиқлик ажралмайди ва совиш графиги монотон чизиқдан иборат бўлади. Кристалланиш рўй бериши учун Кристалланиш марказлари, мас, суюқликда муаллақ ҳолда юрган қаттиқ зарралар ва б. бўлиши лозим. Бу К. марказлари атрофида айрим кристаллчалар борган сари ўсиб бориб, оқибатда бирбирига бирикиб поликристалл қаттиқ жиемни ҳосил қилади. Фақат махсус шароитдагива Кристалланиш марказидан ўсиб чиққан бир бутун монокристалл ҳосил қилиш мумкин.

Кўпчилик жисмлар учун Кристалланиш т-раси босим ортиши билан кўтарилади. Суюқликда ўсаётган кристаллда каттагина т-ра градиенти мавжуд бўлади. Бу ҳол турли қатламларда атомлараро масофаларнинг бирдай бўлмаслигига олиб келади. Ниҳоят, кристалл ўсиб бўлганидан сўнг, унинг совишида ҳосил бўлган термоэластик кучланишлар кристаллдаги дислокацияни вужудга келтиради.

Газ (буғ) ҳам бевосита кристаллга айланади (конденсация туфайли). Бу ҳолда ҳам яширин иссиқлик ажралиб чиқади. Расм, 3 да ўзининг буғи билан мувозанатда бўлган қаттиқжисм графиги ифодаланган. Чизикдан чап томонда қаттиқ ҳолати, ўнг томонда газ ҳолати кўрсатилган. Кристалланиш жараёни эритмаларда ҳам содир бўлади. Бу жараённинг бошланиши эритманинг таркибига ва т-расига боғлиқ. Эритма таркибида бир неча модда бўлса, уларнинг ҳар бири эритманинг Кристалланиш т-расини пасайтиради. Бундай таркибли эритма эвтектика, унинг Кристалланиш т-раси эвтети к нуқта дейилади. Эритма т-расини пасайтириб, эритмани унинг таркибий қисмларига нисбатан ўта тўйинган ҳолатга келтириш мумкин. Бу ҳолда Кристалланиш марказларида эриган модданинг ортиқча қисми эритмада алоҳида кристаллчалар ҳолида ажрала бошлайди ва эритма туйинмаган ҳолга келади. Эритувчини буғлантириш йўли б-н ҳам эритмани ўта тўйинган ҳолга келтириш ва кристал-лантириш мумкин. Бўлардан ташқари, электролитик ва кимёвий Кристалланиш ҳам мавжуд. Кристалланиш жараёнида кристаллда ҳар хил нуқсонлар (мас, кристалл ичида ёт газ, суюқлик ва қаттиқ жисм зарралари, вакансия, дислокация ва ички кучланишлар ва ҳ. к.) пайдо бўлади.

Техник ва заргарлик мақсадларида сунъий кристаллар ҳосил қилиш Кристалланиш жараёнига асосланган, жумладан, сунъий кварц олиш энг кўп олинадиган кристаллардан ҳисобланади. Синтетик кварц табиий кичик кристаллардан, унчалик майдаланиб кетмаган дарё қумларидан олинади. Қум хом ашёси махсус идишга солинади ва устига сода эритмаси қуйилади. Идиш оғзи қопқоқ билан ёпилади. Унинг ички томонидан табиий ёки синтетик кристаллардан тайёрланган юпқа қатламлар осиб қўйилади. Идиш ичида юқори т-ралар ва босим остида қумнинг тўйинган эритмаси (кремнезем) ҳосил бўлади. Ана шу эритмадан аста-секин янги-янги кварц кристаллари қатламлари (SiO2) ҳосил бўлаверади. Бундай жараён Ўрта Осиё халқлари (айниқса, ўзбеклар) орасида новвот тайёрлашда кенг фойдаланиб келивади.

Ҳоз. кунда жуда кўп турдаги сунъий кристаллар (корунд, карборунд, криолит, фианит, слюдалар) олинади. Юқоридаги усул асосида эритмалардан зарур қисмларини ажратиб олишда хдм фойдаланилади. Мас, сильвинит (KClNaCl) аралашмасидан калий хлорид ажратиб олиниб, аралашма совитилганда қолади. Саноатда калийли ўғитлар олиш ҳам шу жараёнда ишлаб чиқарилади.

Сувнинг Кристалланиш атмосфера ҳодисалари ва тупрокллуносликда муҳим ўрин эгаллайди. Кристалланиш туфайли минераллар ҳосил бўлади. Кристалланишдан яримўтказгич, оптик, пьезоэлектр ва б. материалларни олишда, шунингдек, металлургия, кимё, тиббиёт, фармацевтика, озиқ-овқат саноатида (моддаларни тозалашда, туз, қанд, новвот, турли дорилар ишлаб чиқаришда) фойдаланилади.

ЛЛ:Маллин Дж. У., Кристаллизация [пер. с англ. ], М., 1965; Л од и з Р. А., Паркер Р. Л., Рост монокристаллов |пер. с англ. ], М., 1974; Современвая кристаллография, т. 3 [Образование кристаллов], М., 1980.

Назар Тўраев.

Loading...