Cristalización

Ejemplo de cristalización
Cristalización » Qué es, características, formación, tipos, ejemplos

La cristalización es el proceso de formación de partículas sólidas en una base homogénea. Proceso de producción de cristales que se desarrolla en la naturaleza. Adoptado por las diferentes industrias para la separación de un sólido disuelto en mezclas homogéneas. Cuando el material cristalino inicialmente solidificado vuelve a disolverse y cristalizarse, se conoce como proceso de recristalización. Se aplica para optimizar los cristales, su tamaño, forma, pureza y rendimiento.

¿Qué es la cristalización?

La cristalización es el proceso químico que convierte un gas, líquido o disolución, en una red de enlaces moleculares que constituyen cristales sólidos. Produce cristales puros.

Se desarrolla en la naturaleza. También puede provocarse a través de varios métodos que incluyen la alteración selectiva de la temperatura, la presión, o la mezcla con otros químicos y sustancias. Es un procedimiento común en la industria química y farmacéutica, utilizado para purificar una sustancia sólida.

¿Cuáles son sus características?

La cristalización es el proceso de formación de un sólido cristalino a partir de una disolución o producto fundido. Consiste en la formación de partículas sólidas en el seno de una fase homogénea.

Las partículas se pueden formar en una fase gaseosa, como ocurre con la nieve; o a partir de un líquido, tal es el caso del hielo.

La cristalización de un solo compuesto químico arroja cristales 100% puros. Cuando precipitan simultáneamente cristales de diversas sustancias, forman soluciones sólidas de varios colores. Todos caracterizados por su forma geométrica, densidad, índice de refacción, color y dureza.

El tamaño, forma y calidad de los cristales dependen de las condiciones y del tiempo de formación. Los cristales presentan un patrón bien definido de difracción. Son comunes en la naturaleza y se clasifican según su constitución en: sólidos, luminosos, iónicos, covalentes, moleculares y metálicos.

¿Cómo se forma?

Sometidos a determinados parámetros de temperatura y/o presión, o expuestos a químicos y sustancias, los átomos o moléculas se disponen en una red cristalina rígida. Esto minimiza su estado energético y da lugar a la nucleación del cristal. La célula unitaria, entidad más pequeña de la red, admite átomos o moléculas para cultivar un cristal macroscópico. Entidades que se unen con ángulos bien definidos, dando forma a un cristal con superficies y facetas lisas.

En la naturaleza los cristales crecen a partir de una solución, un fundido o un vapor. El proceso más extendido e importante es el crecimiento cristalino en solución

En química, los cristales se obtienen al enfriar una disolución saturada en caliente del compuesto sólido, en un disolvente adecuado. El disolvente es seleccionado de acuerdo a la solubilidad del sólido y de las impurezas, para que estas no cristalicen en las mismas condiciones.

La cristalización se lleva a cabo a través de una serie de mecanismos interdependientes. Estos se ven a su vez afectados por los parámetros de nucleación, crecimiento, aceitado, aglomeración, rotura y química de polimorfismo, que definen el resultado del proceso.

¿Qué tipos de cristalización hay?

La cristalización se produce en la naturaleza de tres formas, por: sublimación de gases, precipitación de sales disueltas, y enfriamiento de un magma. La primera de ellas hace alusión al enfriamiento brusco de un gas. Un ejemplo de cristalización por sublimación, es el azufre formado alrededor de las solfataras, fumarolas volcánicas.

La cristalización por precipitación de sales disueltas ocurre tras la evaporización del agua que las contiene. La sal común y el yeso, son producto de este tipo de proceso.

La cristalización por enfriamiento de un magma es el tipo más común. Cuando la temperatura baja, los minerales se cristalizan gradualmente, primero los de punto de fusión más alto, luego los de punto de fusión más bajo. La formación de cristales requiere espacio y tiempo. Durante el enfriamiento lento del magma, dentro de la corteza terrestre, los minerales tienen más tiempo para formar caras planas. En la superficie, la congelación sucede tan rápido que apenas se forman cristales microscópicos.

¿Qué mezclas se pueden separar por medio de la cristalización?

La cristalización es el procedimiento empleado para la separación de mezclas homogéneas de un sólido disuelto en un líquido. Una vez cristaliza el soluto sólido, se separa del disolvente en el que está disuelto. Si el disolvente se evapora de forma rápida se forman cristales pequeños; si ocurre lentamente, los cristales ganan mayor tamaño.

En la naturaleza, el proceso de cristalización da lugar a importantes reservas minerales. En la industria es de gran utilidad para la práctica comercialización de diversidad de materiales. 

¿Se puede realizar la cristalización en casa? ¿Cómo?

Si, un experimento sencillo de cristalización lo constituye una mezcla de agua y sal común. Se disuelve la sal en el agua dentro de un recipiente de vidrio y se deja evaporar el agua a temperatura ambiente para que se produzca la cristalización.

En este y otros casos, se desarrollan diferentes fases.

¿Qué diferencias hay entre la cristalización y la vaporización?

No deben confundirse los procesos unitarios de cristalización y evaporación. La cristalización es la responsable de la producción y/o crecimiento de cristales. La evaporación conlleva a la concentración final de la solución.

Por su carácter reductor del peso y volumen de los fluidos, la evaporización es aplicada en la industria alimenticia. Se emplea para la concentración de leche, frutas, productos vegetales, sales, azúcares y aluminato de sodio. También para elevar el contenido de sólidos en jamones y jaleas.

¿Por qué es importante?

El proceso de cristalización se da en diversidad de ámbitos. Los cristales reales o minerales presentan características propias que responden a las condiciones físico-químicas del medio y al mecanismo de crecimiento. Existe una clara relación entre condiciones de crecimiento y morfología, defectos e impurezas de los minerales.

Las morfologías de crecimiento y de disolución del mineral, ofrecen información genética del proceso a través del cual se ha formado y las condiciones físico-químicas actuantes. Y más allá de la noción geológica, está el uso y aprovechamiento de los diversos minerales.

El proceso es inducido además en las industrias alimenticia, farmacéutica, química, agropecuaria y energética, para la obtención de infinidad de productos en forma cristalina. Productos que influyen en el desarrollo del hombre y su entorno.

Curiosidades de la cristalización

Ejemplos

¿Cómo citar este artículo?

Torrealba, Adriana. (2021). Cristalización. Recuperado el 8 de septiembre del 2021, de Faqs.Zone: https://faqs.zone/cristalizacion/

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