KAPTEL 2 – Kärnbildning och tillväxtteori

, Author

Följande bild av det molekylära tillståndet hos en kristall när den befinner sig i jämvikt med avseende på tillväxt eller upplösning förefaller lika trolig som någon annan. Eftersom molekylerna vid hörnen och kanterna av en perfekt kristall skulle hållas mindre fast på sina platser än molekylerna i mitten av en sida, kan vi anta att när villkoret för teoretisk jämvikt är uppfyllt är flera av de yttersta lagren av molekyler på varje sida av kristallen ofullständiga mot kanterna. Gränserna för dessa ofullständiga lager fluktuerar troligen, när enskilda molekyler fäster sig vid kristallen eller lossnar, men inte så att ett lager avlägsnas helt och hållet (på någon sida av betydande storlek), för att återställas igen helt enkelt genom oregelbundenheten i de enskilda molekylernas rörelser. Enskilda molekyler eller små grupper av molekyler kan visserligen fästa sig vid sidan av kristallen, men de kommer snabbt att lossna, och om några molekyler kastas ut från mitten av en yta kommer även dessa brister snart att åtgärdas; inte heller kommer frekvensen av dessa händelser att vara sådan att de i hög grad påverkar ytornas allmänna jämnhet, utom nära kanterna där ytorna faller av något, som tidigare beskrivits. Nu är en fortsatt tillväxt på någon sida av en kristall omöjlig om inte nya lager kan bildas. … Eftersom svårigheten med att bilda ett nytt skikt ligger vid eller nära bildningens början, kan det nödvändiga värdet av potentialen vara oberoende av sidans area, utom när sidan är mycket liten. Det potentialvärde som är nödvändigt för kristallens tillväxt kommer dock att vara olika för olika typer av ytor, och förmodligen kommer det i allmänhet att vara störst för de ytor för vilka σ är minst.

På det hela taget verkar det inte osannolikt att formen hos mycket små kristaller i jämvikt med lösningsmedel huvudsakligen bestäms … av villkoren att σ skall vara ett minimum för kristallens volym utom i den mån fallet modifieras av gravitation eller kontakt med andra kroppar, men allteftersom de växer sig större (i ett lösningsmedel som inte är mer övermättat än vad som är nödvändigt för att de överhuvudtaget skall växa), kommer avlagringen av ny materia på de olika ytorna att bestämmas mer av ytornas beskaffenhet (orientering) och mindre av deras storlek och förhållande till de omgivande ytorna. Som slutresultat kommer en stor kristall som bildats på detta sätt i allmänhet att avgränsas enbart av de ytor på vilka avlagringen av ny materia sker minst lätt, med små, kanske omärkliga avkortningar. Om en typ av ytor som uppfyller detta villkor inte kan bilda en sluten figur, kommer kristallen att avgränsas av två eller tre typer av ytor som bestäms av samma villkor. De typer av ytor som på detta sätt bestäms kommer förmodligen i allmänhet att vara de för vilka σ har de minsta värdena. Men den relativa utvecklingen av de olika typerna av sidor, även om de är oförändrade av gravitation eller kontakt med andra kroppar, kommer inte att vara sådan att Σσs blir ett minimum. Kristallens tillväxt kommer slutligen att begränsas till sidor av ett enda slag.

(J. W. GIBBS, 1878)

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.