{"id":148195,"date":"2020-05-13T11:38:43","date_gmt":"2020-05-13T13:38:43","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=148195"},"modified":"2020-05-13T11:38:43","modified_gmt":"2020-05-13T13:38:43","slug":"cristalizacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/quimica\/cristalizacao","title":{"rendered":"Cristaliza\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

A\u00a0cristaliza\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0\u00e9 o processo de forma\u00e7\u00e3o de cristais s\u00f3lidos a partir de solu\u00e7\u00e3o, fus\u00e3o ou por deposi\u00e7\u00e3o diretamente de uma fase gasosa.<\/p>\n

A\u00a0cristaliza\u00e7\u00e3o\u00a0\u00e9 definida como um processo pelo qual um produto qu\u00edmico \u00e9 convertido de uma solu\u00e7\u00e3o l\u00edquida para um estado s\u00f3lido cristalino.<\/p>\n

O amplo uso da\u00a0cristaliza\u00e7\u00e3o\u00a0na ind\u00fastria se deve em parte ao fato de que a\u00a0cristaliza\u00e7\u00e3o\u00a0atua como uma etapa de separa\u00e7\u00e3o e purifica\u00e7\u00e3o; quase todos os processos qu\u00edmicos utilizam pelo menos uma etapa de cristaliza\u00e7\u00e3o (como mecanismo de separa\u00e7\u00e3o chave ou engenharia do produto final).<\/p>\n

O que \u00e9 cristaliza\u00e7\u00e3o?<\/strong><\/p>\n

Cristaliza\u00e7\u00e3o\u00a0\u00e9 a forma\u00e7\u00e3o de cristais que resulta quando um s\u00f3lido precipita de uma solu\u00e7\u00e3o l\u00edquida ou, raramente, diretamente de um g\u00e1s.<\/p>\n

O termo \u00e9 usado para descrever esse processo na natureza, bem como quando ocorre em um laborat\u00f3rio ou ambiente industrial. Compostos minerais e org\u00e2nicos e at\u00e9 \u00e1gua podem ser cristalizados.<\/p>\n

A maioria dos cristais \u00e9 algum tipo de composto, mas cristais de elementos puros s\u00e3o poss\u00edveis. Flocos de neve, sal e algumas pedras preciosas s\u00e3o formadas por esse processo.<\/p>\n

Os cristais se formam quando a concentra\u00e7\u00e3o de um soluto atinge o m\u00e1ximo, uma condi\u00e7\u00e3o chamada supersatura\u00e7\u00e3o. O resfriamento ou a evapora\u00e7\u00e3o da solu\u00e7\u00e3o acionar\u00e1 o processo de cristaliza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Uma redu\u00e7\u00e3o na temperatura pode desencadear a forma\u00e7\u00e3o de cristais porque a capacidade de uma solu\u00e7\u00e3o de reter um soluto depende parcialmente da temperatura. \u00c0 medida que a temperatura diminui, o mesmo ocorre com a solubilidade. A evapora\u00e7\u00e3o aumenta a concentra\u00e7\u00e3o do soluto na solu\u00e7\u00e3o, provocando a cristaliza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

O primeiro est\u00e1gio na forma\u00e7\u00e3o de qualquer cristal \u00e9 chamado nuclea\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Nuclea\u00e7\u00e3o \u00e9 a combina\u00e7\u00e3o de duas ou mais mol\u00e9culas do soluto. Essas mol\u00e9culas atraem mais mol\u00e9culas, que se ligam aos cristais originais em um padr\u00e3o regular. Essa estrutura desse padr\u00e3o, ou matriz, depende das propriedades moleculares da subst\u00e2ncia que est\u00e1 sendo cristalizada, mas continuar\u00e1 a se propagar regularmente \u00e0 medida que mais mol\u00e9culas forem adicionadas.<\/p>\n

Esse processo pode continuar mesmo ap\u00f3s a concentra\u00e7\u00e3o do soluto dissolvido cair abaixo do ponto de supersatura\u00e7\u00e3o, pois o cristal continuar\u00e1 adicionando mais mol\u00e9culas \u00e0 sua matriz.<\/p>\n

O\u00a0processo de cristaliza\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0mais conhecido \u00e9 a forma\u00e7\u00e3o de cristais de \u00e1gua na atmosfera. Isso ocorre em todo o mundo, de forma cont\u00ednua, \u00e0 medida que o ar que cont\u00e9m o vapor de \u00e1gua \u00e9 resfriado. a \u00e1gua cristaliza em gelo e, \u00e0 medida que os cristais crescem, formam flocos de neve.<\/p>\n

A\u00a0cristaliza\u00e7\u00e3o\u00a0tamb\u00e9m pode ocorrer muito lentamente. A forma\u00e7\u00e3o de estalactites em cavernas \u00e9 uma forma de forma\u00e7\u00e3o de cristais que ocorre ao longo de muitos s\u00e9culos ou mesmo milh\u00f5es de anos.<\/p>\n

\u00c0 medida que a \u00e1gua que cont\u00e9m minerais dissolvidos flui sobre a superf\u00edcie da estalactite, as mol\u00e9culas desses minerais se ligam a outras mol\u00e9culas, aumentando gradualmente a estalactite.<\/p>\n

Os povos antigos em todo o mundo obtiveram sal pela forma\u00e7\u00e3o de cristais de sal a partir da evapora\u00e7\u00e3o da \u00e1gua do mar. Essa pr\u00e1tica ainda hoje \u00e9 empregada como uma maneira barata e eficaz de obter sal.<\/p>\n

Em algumas \u00e1reas do mundo, os cristais de sal s\u00e3o extra\u00eddos de imensos dep\u00f3sitos, \u00e0s vezes a milhares de metros de espessura, que permanecem da evapora\u00e7\u00e3o dos mares pr\u00e9-hist\u00f3ricos.<\/p>\n

Outros cristais s\u00e3o muito procurados e extra\u00eddos por seu valor como pedras preciosas. Embora nem todas as gemas sejam cristais, muitas s\u00e3o formadas nas profundezas da terra durante um per\u00edodo de milhares ou milh\u00f5es de anos.<\/p>\n

Muitos tipos de cristais s\u00e3o criados artificialmente pelo homem, mas todos esses processos se baseiam nos mesmos princ\u00edpios qu\u00edmicos pelos quais os cristais naturais s\u00e3o formados.<\/p>\n

Muitos alimentos, minerais e materiais industriais s\u00e3o produzidos por cristaliza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Como ocorre o processo de cristaliza\u00e7\u00e3o?<\/strong><\/p>\n

O processo de cristaliza\u00e7\u00e3o consiste em dois eventos principais:<\/strong><\/p>\n

Nuclea\u00e7\u00e3o –<\/strong>\u00a0As mol\u00e9culas se re\u00fanem em grupos de maneira definida. Os clusters precisam ser est\u00e1veis nas condi\u00e7\u00f5es experimentais atuais para atingir o “tamanho cr\u00edtico do cluster” ou eles ser\u00e3o redissolvidos. \u00c9 este ponto no processo de cristaliza\u00e7\u00e3o que define a estrutura do cristal.<\/p>\n

Crescimento de cristais –<\/strong>\u00a0Os n\u00facleos que alcan\u00e7aram com sucesso o “tamanho cr\u00edtico do cluster” come\u00e7am a aumentar de tamanho. O crescimento de cristais \u00e9 um processo din\u00e2mico, com \u00e1tomos precipitando da solu\u00e7\u00e3o e sendo redissolvidos. A supersatura\u00e7\u00e3o e o super-resfriamento s\u00e3o duas das for\u00e7as motrizes mais comuns por tr\u00e1s da forma\u00e7\u00e3o de cristais.<\/p><\/blockquote>\n

O desenvolvimento de\u00a0processos de cristaliza\u00e7\u00e3o\u00a0representa uma quest\u00e3o complexa e desafiadora, exigindo controle simult\u00e2neo de v\u00e1rias propriedades do produto, incluindo pureza, tamanho e forma do cristal e estrutura s\u00f3lida em n\u00edvel molecular. O controle da fase de nuclea\u00e7\u00e3o \u00e9 dif\u00edcil, mas \u00e9 a chave para o controle do processo.<\/p>\n

Os qu\u00edmicos de\u00a0cristaliza\u00e7\u00e3o\u00a0geralmente visam atingir objetivos de alta pureza e alto rendimento usando apenas t\u00e9cnicas de cristaliza\u00e7\u00e3o de resfriamento controlado.<\/p>\n

Muitos compostos podem existir em m\u00faltiplas estruturas cristalinas – um fen\u00f4meno conhecido como \u201cpolimorfismo\u201d – e podem ter diferentes propriedades f\u00edsicas (ponto de fus\u00e3o, forma, taxa de dissolu\u00e7\u00e3o, etc.).<\/p>\n

Dependendo das condi\u00e7\u00f5es utilizadas, a\u00a0nuclea\u00e7\u00e3o ou o crescimento de cristais\u00a0podem ser predominantes em rela\u00e7\u00e3o aos demais, levando a cristais com diferentes formas e tamanhos. Portanto, o controle do polimorfismo \u00e9 de interesse significativo na fabrica\u00e7\u00e3o de produtos qu\u00edmicos.<\/p>\n

Um exemplo comum da import\u00e2ncia do tamanho do cristal pode ser encontrado no sorvete. Pequenos cristais de gelo, formados por meio de um resfriamento r\u00e1pido, melhoram a textura e o sabor do sorvete em compara\u00e7\u00e3o com os cristais de gelo maiores.<\/p>\n

Exemplos de cristaliza\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Um material pode cristalizar natural ou artificialmente e rapidamente ou ao longo de escalas de tempo geol\u00f3gicas.<\/p>\n

Exemplos de cristaliza\u00e7\u00e3o natural incluem:<\/strong><\/p>\n

Forma\u00e7\u00e3o de floco de neve
\nCristaliza\u00e7\u00e3o de mel em uma jarra
\nForma\u00e7\u00e3o de estalactite e estalagmite
\nDeposi\u00e7\u00e3o de cristal de pedras preciosas<\/p><\/blockquote>\n

Exemplos de cristaliza\u00e7\u00e3o artificial incluem:<\/strong><\/p>\n

Cristais de a\u00e7\u00facar em uma jarra
\nProdu\u00e7\u00e3o de pedras sint\u00e9ticas<\/p><\/blockquote>\n

O que \u00e9 uma estrutura de cristal?<\/strong><\/p>\n

Muitos s\u00f3lidos e alguns l\u00edquidos cristalinos t\u00eam um arranjo tridimensional regular, repetitivo e de \u00e1tomos, conhecido como estrutura cristalina ou treli\u00e7a cristalina.<\/p>\n

Por outro lado, um s\u00f3lido amorfo \u00e9 um tipo de material s\u00f3lido, como o vidro, que carece de uma estrutura de repeti\u00e7\u00e3o de longo alcance. Muitas das propriedades f\u00edsicas, \u00f3pticas e el\u00e9tricas de s\u00f3lidos ou l\u00edquidos cristalinos est\u00e3o intimamente relacionadas \u00e0 estrutura do cristal.<\/p>\n

As unidades repetidas de uma estrutura cristalina, que s\u00e3o compostas de caixas pequenas ou outras formas tridimensionais, s\u00e3o chamadas de “c\u00e9lulas”.<\/p>\n

Muitas dessas c\u00e9lulas s\u00e3o agrupadas em uma estrutura repetida e ordenada para compor a estrutura geral.<\/p>\n

A estrutura cristalina de um material cristalino pode afetar muitas das propriedades gerais desse material. \u00c9 um dos principais fatores definidores que afetam as propriedades \u00f3pticas do material, por exemplo.<\/p>\n

A estrutura cristalina tamb\u00e9m afeta significativamente a reatividade do material cristalino, pois determina a disposi\u00e7\u00e3o dos \u00e1tomos reativos nas bordas e faces externas do s\u00f3lido ou l\u00edquido cristalino.<\/p>\n

Outras caracter\u00edsticas importantes do material, incluindo propriedades el\u00e9tricas e magn\u00e9ticas de alguns materiais, tamb\u00e9m s\u00e3o determinadas em grande parte pela estrutura do cristal.<\/p>\n

Mineralogistas, cristal\u00f3grafos, qu\u00edmicos e f\u00edsicos geralmente estudam materiais cristalinos em ambientes de laborat\u00f3rio.<\/p>\n

Alguns aspectos simples das estruturas cristalinas podem ser determinados atrav\u00e9s de medi\u00e7\u00f5es geom\u00e9tricas simples, mas v\u00e1rios m\u00e9todos baseados na difra\u00e7\u00e3o de raios-x, n\u00eautrons, el\u00e9trons ou outras part\u00edculas permitem determina\u00e7\u00f5es de estrutura muito mais f\u00e1ceis e precisas.<\/p>\n

Alguns pesquisadores se preocupam apenas em determinar a estrutura de um determinado material cristalino, enquanto outros est\u00e3o mais interessados em determinar como essa estrutura se conecta \u00e0s outras propriedades do material.<\/p>\n

Outros pesquisadores ainda est\u00e3o interessados em encontrar aplica\u00e7\u00f5es \u00fateis para v\u00e1rios materiais com base em suas estruturas, e alguns at\u00e9 tentam sintetizar novos s\u00f3lidos e l\u00edquidos cristalinos com base nas propriedades esperadas de suas estruturas desejadas.<\/p>\n

Deve-se notar que, embora os materiais cristalinos te\u00f3ricos sejam compostos por uma s\u00e9rie perfeita e consistente de unidades repetidas, os cristais reais tendem a apresentar falhas. Essas falhas s\u00e3o, na maioria dos casos, simplesmente irregularidades na estrutura normal dos cristais. Em alguns casos, isso ocorre quando um \u00e1tomo ocupa um lugar diferente em uma determinada estrutura cristalina do que normalmente faria.<\/p>\n

As diferentes propriedades desse \u00e1tomo podem ter impactos substanciais na forma como as unidades estruturais do cristal se organizam em torno dele. Da mesma forma, os defeitos ou irregularidades dos cristais reais podem ter impactos substanciais nas propriedades gerais do material cristalino.<\/p>\n

\"Cristaliza\u00e7\u00e3o\"
\nCristaliza\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0www.mt.com\/syrris.com\/www.reciprocalnet.org\/www.sciencedirect.com\/www.wisegeek.org\/www.thoughtco.com\/orgchemboulder.com\/www.collinsdictionary.com\/ethz.ch\/biologydictionary.net\/chem.libretexts.org<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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