Cristalização é o ato e o resultado de cristalizar. Este verbo refere-se ao fato de adotar a forma do cristal e àquilo que leva adquirir precisão ou firmeza.
Por exemplo: “A polícia descobriu um sistema de cristalização de cocaína a dois quarteirões da Assembleia da República”, “Vamos continuar a trabalhar para a cristalização do nosso projeto”, “O médico recomendou-me fazer exames para analisar a cristalização da saliva”.
Um cristal pode ser um vidro de boa qualidade, um corpo que tem forma poliédrica de forma natural ou um sólido com moléculas e átomos que se repetem regularmente no espaço. A cristalização, neste âmbito, representa a adopção de uma estrutura cristalina.
Recorre-se à cristalização para separar um sólido de um líquido numa mistura homogénea formada por um soluto dissolvido num solvente. A mistura é colocada num recipiente conhecido como cristalizador e é aquecida. O solvente, desta forma, evapora-se, ao passo que o sólido precipita pelo aumento da energia cinética que têm as suas moléculas. Ao terminar o processo, quando a temperatura desce, o sólido fica cristalizado no recipiente, ao passo que o líquido já se evaporou.
Estas características fazem que a cristalização seja usada para purificar os sólidos e para obter aqueles produtos que se distribuem como cristais, entre os se destaca, o sal e o açúcar.
Em sentido figurado, a cristalização implica que algo se torne preciso ou concreto: “Preciso de tempo para a cristalização da ideia”, “Este programa representa a cristalização da vontade de diferentes agrupamentos políticos”.
- A cristalização ocorre em duas etapas: nucleação e crescimento do cristal, com a nucleação sendo a formação inicial de pequenos núcleos sólidos em uma solução.
- A nucleação pode ocorrer de maneira homogênea, onde os núcleos sólidos se formam espontaneamente sem impurezas, ou de modo heterogêneo, que inclui a formação em meio a impurezas, partículas suspensas ou superfícies sólidas.
- O crescimento do cristal ocorre após a nucleação, com os núcleos sólidos incorporando mais partículas da solução e crescendo em uma estrutura ordenada, tudo isso regido pela termodinâmica.
- Existem diferentes técnicas de cristalização, incluindo cristalização por evaporação, por precipitação, por resfriamento, e através de solventes diferentes, e estas dependem das propriedades da substância a ser cristalizada.
Processo de cristalização
A cristalização é um processo que ocorre em duas etapas principais: nucleação e crescimento do cristal.
Nucleação
A nucleação se trata da primeira fase da cristalização. Ela compreende a formação de pequenos núcleos sólidos, por meio do resfriamento ou evaporação da solução.
Na nucleação, as partículas que estão na solução se organizam numa estrutura ordenada, chamada de retículo cristalino. Essa organização se dá em virtude da redução da energia livre do sistema.
A nucleação pode suceder de duas maneiras: nucleação homogênea e nucleação heterogênea.
Uma nucleação homogênea é quando os núcleos sólidos se constituem espontaneamente numa solução supersaturada, sem que haja impurezas ou superfícies sólidas. Mas na nucleação heterogênea há a formação dos núcleos sólidos na presença de impurezas, de partículas suspensas ou, ainda, de superfícies sólidas, a exemplo de um substrato ou cristal existente.
Crescimento do cristal
Depois da formação dos núcleos sólidos, acontece então o crescimento do cristal. E agora os núcleos sólidos crescem através da incorporação de partículas adicionais na solução. Há um agregamento das partículas da solução à superfície do núcleo existente, adotando a ordem de disposição do retículo cristalino. Tal processo de crescimento é dirigido pelos princípios da termodinâmica, visando alcançar a configuração mais estabilizada e de menor energia.
Fatores que afetam a cristalização
Diversos fatores influenciam na cristalização, alguns dos quais:
- Concentração da solução: se há uma solução supersaturada, onde existe mais concentração de soluto do que de solubilidade numa dada temperatura, isso beneficiaria a geração de núcleos sólidos e o crescimento do cristal;
- Temperatura: o resfriamento ou aquecimento de uma solução atinge a velocidade de nucleação e também o crescimento do cristal. O resfriamento lento possibilita um crescimento mais ordenado dos cristais, já o resfriamento acelerado geraria cristais menores e com menos organização;
- Existência de impurezas ou de aditivos: se há impurezas ou aditivos, então isso afetaria a formação e o crescimento de cristais. Tais substâncias atuariam como nucleadores, tornando mais fácil a formação de núcleos sólidos, ou bloquear a concepção de cristais.
Tipos de cristalização
Há diferentes métodos e técnicas usadas na cristalização, as quais variam segundo as propriedades da substância que será cristalizada. Por exemplo:
- Cristalização por evaporação: nesse método, ocorre o aquecimento lento da solução possuindo o soluto, possibilitando que a água ou o solvente evapore de maneira gradual. Então, segundo a solução se concentra, sucede a formação de cristais;
- Por precipitação: tal método compreende a adição de um agente precipitante à solução, que gera a formação de núcleos sólidos. Tais núcleos crescem conforme o soluto se precipita, gerando cristais;
- Cristalização por resfriamento: já nesse método, a solução é passa por um resfriamento gradual, o que permite que a concentração de soluto se eleve e ocorra a formação de cristais;
- Cristalização através de solventes diferentes: alguns compostos, ainda, seriam cristalizados por meio de solventes diferentes. Um exemplo seria a cristalização do diamante a partir do grafite, que sucede através da aplicação de alta pressão e temperatura, o que muda o arranjo das moléculas.
Equipe editorial de Conceito.de. (3 de Fevereiro de 2017). Atualizado em 14 de Julho de 2023. Cristalização - O que é, tipos, conceito e definição. Conceito.de. https://conceito.de/cristalizacao