Kristallanish

Кристалланиш — модда ва жисмларнинг термодинамик турғунсизлик қолатдан турғун ҳолатга ўтиш жараёнида кристалланиш ҳосил бўлиши. Кристаллар ҳосил бўладиган муҳитлар ўта совитилган буғ ёки тоза модда суюқлиги, муайян модданинг бошқа моддадаги ўта тўйинган эритмаси, бошқа кристалл тузилишли модда ва ҳоказо бўлиши мумкин.

Сувнинг совиб, қаттиқ қолатга ўтиши ҳам К. жараёнидир. К.да жисм энергияси камаяди, чунки бунда иссиқлик куринишида яширин энергия ажралиб чиқади (К. иссиқлиги дейилади) ва бу жараён модданинг эриш температурасидан паст температурадагина юз беради. Расмда совиётган суюқлик температурасининг вақтга боғлиқлиги келтирилган. Эгри чизиқнинг 1-қисми суюқликдан иссиқлик ажралиши билан унинг температураси текис пасая боришини кўрсатади. Горизонтал 2-қисми иссиқлик ажралаётганлигига қарамай, температуранинг муайян қийматида унинг вақт ўтиши билан ўзгармай крлишини кўрсатади. Бир оз вақтдан кейин температура пасая бошлайди (3-қисм). 2-қисмга мос келган температура К. температураси дейилади. К. пайтида ажраладиган иссиқлик моддадан олиб кетилаётган иссиқлик билан компенсацияланади. Шунинг учун ҳам температура вақтинча ўзгармайди. К. жараёни тўхтагандан сўнг, қотган жисм температураси пасая бошлайди. температуранинг вақтга нисбатан бундай ўзгариши кристалл жисмларга хос. Кристалланмайдиган суюқликларнинг совишида яширин иссиқлик ажралмайди ва совиш графиги монотон чизиқдан иборат бўлади. К. рўй бериши учун К. марказлари, мас, суюқликда муаллақ ҳолда юрган қаттиқ зарралар ва бошқа бўлиши лозим. Бу К. марказлари атрофида айрим кристаллчалар борган сари ўсиб бориб, оқибатда бирбирига бирикиб поликристалл қаттиқ жиемни ҳосил қилади. Фақат махсус шароитдагива К. марказидан ўсиб чиққан бир бутун монокристалл ҳосил қилиш мумкин.

Кўпчилик жисмлар учун К. температураси босим ортиши билан кўтарилади. Суюқликда ўсаётган кристаллда каттагина температура градиенти мавжуд бўлади. Бу ҳол турли қатламларда атомлараро масофаларнинг бирдай бўлмаслигига олиб келади. Ниҳоят, кристалл ўсиб бўлганидан сўнг, унинг совишида ҳосил бўлган термоэластик кучланишлар кристаллдаги дислокацияни вужудга келтиради.

Газ (буғ) ҳам бевосита кристаллга айланади (конденсация туфайли). Бу ҳолда ҳам яширин иссиқлик ажралиб чиқади. Расм, 3 да ўзининг буғи билан мувозанатда бўлган қаттиқжисм графиги ифодаланган. Чизикдан чап томонда қаттиқ ҳолати, ўнг томонда газ ҳолати кўрсатилган. К. жараёни эритмаларда ҳам содир бўлади. Бу жараённинг бошланиши эритманинг таркибига ва температурасига боғлиқ. Эритма таркибида бир неча модда бўлса, уларнинг ҳар бири эритманинг К. температурасини пасайтиради. Бундай таркибли эритма эвтектика, унинг К. температураси эвтети к нуқта дейилади. Эритма температурасини пасайтириб, эритмани унинг таркибий қисмларига нисбатан ўта тўйинган ҳолатга келтириш мумкин. Бу ҳолда К. марказларида эриган модданинг ортиқча қисми эритмада алоҳида кристаллчалар ҳолида ажрала бошлайди ва эритма туйинмаган ҳолга келади. Эритувчини буғлантириш йўли билан ҳам эритмани ўта тўйинган ҳолга келтириш ва кристал-лантириш мумкин. Бўлардан ташқари, электролитик ва кимёвий К. ҳам мавжуд. К. жараёнида кристаллда ҳар хил нуқсонлар (мас, кристалл ичида ёт газ, суюқлик ва қаттиқ жисм зарралари, вакансия, дислокация ва ички кучланишлар ва ҳоказо) пайдо бўлади.

Техник ва заргарлик мақсадларида сунъий кристаллар ҳосил қилиш К. жараёнига асосланган, жумладан, сунъий кварс олиш энг кўп олинадиган кристаллардан ҳисобланади. Синтетик кварс табиий кичик кристаллардан, унчалик майдаланиб кетмаган дарё қумларидан олинади. Қум хом ашёси махсус идишга солинади ва устига сода эритмаси қуйилади. Идиш оғзи қопқоқ билан ёпилади. Унинг ички томонидан табиий ёки синтетик кристаллардан тайёрланган юпқа қатламлар осиб қўйилади. Идиш ичида юқори температуралар ва босим остида қумнинг тўйинган эритмаси (кремнезем) ҳосил бўлади. Ана шу эритмадан аста-секин янги-янги кварс кристаллари қатламлари (СиО2) ҳосил бўлаверади. Бундай жараён Ўрта Осиё халқлари (айниқса, ўзбеклар) орасида новвот тайёрлашда кенг фойдаланиб келивади.

Ҳозирги кунда жуда кўп турдаги сунъий кристаллар (корунд, карборунд, криолит, фианит, слюдалар) олинади. Юқоридаги усул асосида эритмалардан зарур қисмларини ажратиб олишда хдм фойдаланилади. Мас, силвинит (КCлНаCл) аралашмасидан калий хлорид ажратиб олиниб, аралашма совитилганда КС1 кристалланади, НаCл эса эритмада қолади. Саноатда калийли ўғитлар олиш ҳам шу жараёнда ишлаб чиқарилади.

Сувнинг Кристалланиш атмосфера ҳодисалари ва тупрокллуносликда муҳим ўрин эгаллайди. К. туфайли минераллар ҳосил бўлади. К.дан яримўтказгич, оптик, пезоэлектр ва бошқа материалларни олишда, шунингдек, металлургия, кимё, тиббиёт, фармацевтика, озиқ-овқат саноатида (моддаларни тозалашда, туз, қанд, новвот, турли дорилар ишлаб чиқаришда) фойдаланилади.

ЛЛ:Маллин Дж. У., Кристаллизация [пер. с англ.], М., 1965; Л од и з Р. А., Паркер Р. Л., Рост монокристаллов |пер. с англ.], М., 1974; Современвая кристаллография, т. 3 [Образование кристаллов], М., 1980.

Назар Тўраев.