2. FEJEZET – Nukleáció és növekedéselmélet

, Author

A következő nézet egy kristály molekuláris állapotáról, amikor egyensúlyban van a növekedés vagy oldódás tekintetében, olyan valószínűnek tűnik, mint bármelyik. Mivel a tökéletes kristály sarkaiban és szélein lévő molekulák kevésbé lennének szilárdan a helyükön tartva, mint az oldal közepén lévő molekulák, feltételezhetjük, hogy az elméleti egyensúly feltételeinek teljesülésekor a kristály mindkét oldalán lévő molekulák legkülső rétegei közül több is hiányos a szélek felé. E tökéletlen rétegek határai valószínűleg ingadoznak, ahogy az egyes molekulák a kristályhoz kapcsolódnak vagy leválnak, de nem úgy, hogy egy réteg teljesen eltűnik (bármelyik jelentős méretű oldalon), hogy aztán egyszerűen az egyes molekulák mozgásának szabálytalanságai révén ismét helyreálljon. Egyes molekulák vagy kis molekulacsoportok valóban rögzülhetnek a kristály oldalához, de ezek gyorsan leválnak, és ha valamelyik molekula kidobódik a felület közepéről, ezek a hiányok is hamarosan pótolódnak; és ezeknek az eseményeknek a gyakorisága sem olyan, hogy nagymértékben befolyásolnák a felületek általános simaságát, kivéve a szélek közelében, ahol a felületek a fent leírtak szerint kissé leesnek. A folyamatos növekedés a kristály bármelyik oldalán lehetetlen, hacsak nem tudnak új rétegek képződni. … Mivel az új réteg kialakulásának nehézsége a kialakulás kezdetén vagy annak közelében van, a szükséges potenciál értéke független lehet az oldal területétől, kivéve, ha az oldal nagyon kicsi. A kristály növekedéséhez szükséges potenciál értéke azonban a különböző típusú felületeknél eltérő lesz, és valószínűleg általában azoknál a felületeknél lesz a legnagyobb, amelyeknél a σ a legkisebb.

Összességében nem tűnik valószínűtlennek, hogy az oldószerekkel egyensúlyban lévő nagyon apró kristályok formáját elsősorban … az a feltétel, hogy σ a kristály térfogatára nézve minimális legyen, kivéve, ha az esetet a gravitáció vagy más testek érintkezése módosítja, de ahogy nagyobbra nőnek (olyan oldószerben, amely nem többszörösen túltelített, mint amennyi ahhoz szükséges, hogy egyáltalán növekedjenek), az új anyag lerakódását a különböző felületeken inkább a felületek jellege (orientációja) fogja meghatározni, és kevésbé a méretük és a környező felületekhez való viszonyuk. Végeredményben az így kialakult nagy kristályt általában csak azok a felületek határolják, amelyeken az új anyag lerakódása a legkevésbé könnyen, kis, talán érzékelhetetlen csonkolódásokkal történik. Ha az e feltételnek megfelelő felületek egy fajtája nem képes zárt alakzatot alkotni, akkor a kristályt két vagy háromféle, ugyanezen feltétel által meghatározott felület fogja határolni. Az így meghatározott felületfajták valószínűleg általában azok lesznek, amelyeknél σ a legkisebb értékeket veszi fel. De a különböző oldalfajták relatív fejlődése, még ha a gravitáció vagy más testek érintkezése nem is módosítja, nem lesz olyan, hogy Σσs minimális legyen. A kristály növekedése végül egyetlen fajtájú oldalakra fog korlátozódni.

(J. W. GIBBS, 1878)

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.