Почему кристаллы растут в растворе при постоянной температуре?

Кристаллы могут расти в растворе при постоянной температуре благодаря процессу, известному как кристаллизация. Кристаллизация происходит, когда растворенные вещества (растворимые компоненты) в растворе начинают образовывать упорядоченные 3D структуры — кристаллические решетки.

Процесс кристаллизации основан на изменении равновесия между растворенными молекулами и их кристаллической формой. Когда раствор насыщается растворенными веществами, т.е. содержит максимальное количество растворенных молекул при данной температуре, любое дополнительное количество растворенных веществ начинает осаждаться в форме кристаллов.

Растворенные молекулы могут присоединяться к уже существующим кристаллическим структурам (зернам) или начинать образовывать новые зерна, в зависимости от условий роста кристаллов. Этот процесс может возникать через ядерную конденсацию, когда растворенные молекулы собираются вокруг определенных точек, называемых ядрами, и дальше растут, присоединяясь к этим ядрам.

Важным фактором в росте кристаллов является наличие избытка растворенных веществ в растворе, что способствует осаждению и росту кристаллов. При постоянной температуре эти процессы могут быть балансированы, так что скорость образования и роста кристаллов равна скорости их растворения. Это позволяет кристаллам расти и сохранять свою структуру в растворе при постоянной температуре.

Факторы, такие как концентрация раствора, скорость диффузии растворенных веществ, температура и другие условия, могут влиять на скорость и форму роста кристаллов в растворе.