Abito cristallino e soprassaturazione: come influenzano la formazione dei precipitati
L’abito cristallino e le dimensioni delle particelle di un precipitato dipendono da diverse variabili, tra cui le caratteristiche della sostanza, le condizioni di precipitazione e il trattamento successivo. In particolare, l’abito cristallino rappresenta la forma esterna ben visibile e regolare di un minerale, mentre i precipitati si formano sempre da soluzioni soprassature.
Quando si tratta di precipitati con forma cristallina ionica, la formazione dei nuclei avviene in soluzioni soprassature, in cui gli ioni si combinano per formare associazioni ioniche o grappoli. Questi grappoli, o nuclei, hanno dimensioni così piccole da non essere osservabili al microscopio e si ingrossano gradualmente per deposizione di altri ioni provenienti dalla soluzione soprassatura.
Il periodo di induzione rappresenta il tempo che deve trascorrere affinché i precipitati siano visibili, e dipende dal grado di soprassaturazione. Le dimensioni delle particelle dei precipitati sono influenzate dal rapporto tra la velocità di formazione dei nuclei e la loro velocità di ingrossamento.
La soprassaturazione relativa è un concetto introdotto per esprimere la relazione tra la concentrazione totale della sostanza che deve precipitare e la solubilità dei cristalli di dimensioni microscopiche. Questo parametro regola i meccanismi di precipitazione, influenzando la nucleazione e l’accrescimento dei cristalli nel precipitato.
Il diagramma della solubilità mostra tre zone in relazione alla concentrazione della soluzione. La soluzione può essere insatura, soprassatura o metastabile, a seconda della sua posizione rispetto alla curva di solubilità. In condizioni soprassature, avviene spontaneamente la cristallizzazione, mentre la regione metastabile indica la presenza di soluto disciolto leggermente superiore a quanto previsto dalle condizioni di equilibrio, facilitando la cristallizzazione.
In conclusione, la soprassaturazione gioca un ruolo chiave nei processi di nucleazione e accrescimento dei cristalli, influenzando la formazione dei precipitati in soluzione.