תוֹכֶן
גבישים יכולים להתפתח במגוון עצום של צורות וגדלים, מגבישים הנראים רק תחת מיקרוסקופ ועד גבישים ענקיים מתנשאים שנוצרו לאורך אלפי שנים בתנאים מיוחדים. גבישים מתפתחים דרך סדרה מורכבת של שלבים, מתפתחים סביב גרעין, אוספים חומר ומתגדלים ככל שהם נותרים בסביבה גבישית תורמת.
גרעין
כל הגבישים נוצרים כתוצאה משני תהליכים, המכונים "גרעין" ו"צמיחת גבישים ", בתמיסה נוזלית" רווית-על "(נוזל שמשהו מומס בו; למשל, מלח). זה יתרחש במערה אם הוא מוצף באחד מהפתרונות הנוזלים הללו למשך מאה אלף שנה ויותר. השלב הראשון, גרעין, מתרחש כאשר קבוצות של מולקולות שצפות בתמיסה מתחילות להיצמד זו לזו באשכולות יציבים. האם מקבץ מולקולות הופך ליציב תלוי בגורמים רבים שבתמיסה, כולל טמפרטורה והאם הוא "רווי-על".
רוויה
ההכפלה מתרחשת כאשר התמיסה מכילה יותר מהחומר הממוס ממה שהיא יכולה להתמוסס. לדוגמה, אם תמשיכו לבחוש סוכר לכוס קפה, הנוזל בסופו של דבר יהפוך ל"רווי "ולא יוכל להמיס עוד סוכר. רווי רווחה יתרחש אם הוספת עוד סוכר עד שחלקיקים צפו בקפה, ללא יכולת להמיס.
צמיחת גבישים
האופן בו המולקולות נדבקות זו לזו במהלך גרעין משחקת תפקיד בהגדרת הצורה הסופית של הגביש. צמיחת גבישים מתרחשת כאשר האשכולות היציבים בתמיסה משיגים גודל קריטי (הממדים המינימליים שעל מולקולות הגביש צריכים להגיע כדי להמשיך ולצמוח מבלי להתפורר). גרעין הגרעין נמשך כשגידול הגבישים מתפתח מעבר לגודל הקריטי ומונע על ידי רווי-על, ומספק מולקולות נוספות לדבוק בגרעין הגביש הבולט. תלוי בתנאים שבתמיסה, גרעין או צמיחת גבישים עשויים להיות דומיננטיים על פני האחר ולהביא לגבישים בגודל שונה. גידול או גרעין גבישים נמשכים עד לסיום הרוויה העל-מחדש או שהמערה מתייבשת לחלוטין.
סוגים שונים של קריסטל
לסוגים רבים של פתרונות יש יכולת לייצר סוגים שונים של גבישים. לדוגמא, גבישי מלח מתרחשים כאשר המלח מומס במים ומתייבש, אך לחומרים אחרים המומסים בתמיסה יש יכולת ליצור גבישים. גליום והליטה הם חומרים אחרים הידועים כמתגבשים.
הכנת קריסטלים משלך
אתה יכול בקלות ליצור גבישי מלח בבית על ידי הוספת מלח למים רותחים עד שהוא הופך להיות בלתי-רווי. השתמש בפיסת קרטון כדי לעזור לקריסטלים להיווצר; זה עושה זאת על ידי מתן מקום למולקולות המלח מקום לגרעין. מניחים את תמיסת המלח העל-רוויה עם הקרטון בשמש עד שהיא מתייבשת. זה יאפשר להיווצר גבישים קטנים.