CAPITOLO 2 – Teoria della nucleazione e della crescita

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La seguente visione dello stato molecolare di un cristallo quando è in equilibrio rispetto alla crescita o alla dissoluzione sembra probabile come qualsiasi altra. Poiché le molecole agli angoli e ai bordi di un cristallo perfetto sarebbero meno saldamente tenute al loro posto di quelle al centro di un lato, possiamo supporre che quando la condizione di equilibrio teorico è soddisfatta molti degli strati più esterni di molecole su ogni lato del cristallo siano incompleti verso i bordi. I confini di questi strati imperfetti probabilmente fluttuano, man mano che le singole molecole si attaccano al cristallo o si staccano, ma non in modo tale che uno strato venga interamente rimosso (su qualsiasi lato di dimensioni considerevoli), per essere ripristinato nuovamente semplicemente dalle irregolarità dei movimenti delle singole molecole. Singole molecole o piccoli gruppi di molecole possono infatti attaccarsi al lato del cristallo, ma saranno rapidamente rimosse, e se qualche molecola viene gettata fuori dal centro di una superficie, anche queste carenze saranno presto colmate; né la frequenza di queste occorrenze sarà tale da influenzare grandemente la levigatezza generale delle superfici, tranne che vicino ai bordi dove le superfici cadono un po’, come descritto prima. Ora una crescita continua su qualsiasi lato di un cristallo è impossibile a meno che non si possano formare nuovi strati. … Poiché la difficoltà nella formazione di un nuovo strato è all’inizio o vicino all’inizio della formazione, il valore necessario del potenziale può essere indipendente dall’area del lato, tranne quando il lato è molto piccolo. Il valore di potenziale che è necessario per la crescita del cristallo sarà comunque diverso per diversi tipi di superfici, e probabilmente sarà generalmente maggiore per le superfici per le quali σ è minore.

Nell’insieme, non sembra improbabile che la forma di cristalli molto minuti in equilibrio con i solventi sia principalmente determinata … dalle condizioni che σ sia un minimo per il volume del cristallo, eccetto quando il caso è modificato dalla gravità o dal contatto di altri corpi, ma man mano che crescono più grandi (in un solvente non più supersaturo di quanto sia necessario per farli crescere del tutto), la deposizione di nuova materia sulle diverse superfici sarà determinata più dalla natura (orientamento) delle superfici e meno dalle loro dimensioni e relazioni con le superfici circostanti. Come risultato finale, un grande cristallo, così formato, sarà generalmente delimitato solo da queste superfici sulle quali il deposito di nuova materia avviene meno facilmente, con piccole troncature, forse insensibili. Se un tipo di superficie che soddisfa questa condizione non può formare una figura chiusa, il cristallo sarà delimitato da due o tre tipi di superfici determinate dalla stessa condizione. I tipi di superficie così determinati saranno probabilmente in generale quelli per i quali σ ha i valori più bassi. Ma lo sviluppo relativo dei diversi tipi di lati, anche se non modificati dalla gravità o dal contatto di altri corpi, non sarà tale da rendere Σσs un minimo. La crescita del cristallo sarà infine limitata ai lati di un solo tipo.

(J. W. GIBBS, 1878)

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