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O Crescimento de cristais
As propriedades específicas dos cristais os tornam
matéria prima em muitas áreas tecnológicas
(eletrônica, comunicações, energia, medicina,
defesa,... ). Para todas estas áreas é primordial dispor
de cristais com as propriedades, tamanhos e
qualidades apropriadas. O crescimento cristalino ou
cristalo-gênese se ha convertido num empreendimento
tecnológico de grande importância e envergadura.
A cristalo-gênese
Ela se baseia num principio simples: formar um
composto químico sólido organizado regularmente
em escala atômica, a partir de um meio liquido ou
até gasoso. A “cristalização” é espontânea mas é
necessário esperar para atingir a fase sólida
dentro de um tempo geralmente variável, que
depende da natureza dos compostos.
Para obter cristais grandes,
o processo pode levar
tempos longos
Um composto fundido resfriado bruscamente
(quenched) terá seus átomos fixados na configuração
de desordem (vidro, amorfo) em que estavam no
banho fundido. Se o resfriamento é suficientemente
“lento” então os átomos e moléculas terão tempo de
se deslocar na direção dos primeiros “aglomerados ou
nucleos” formados e assim otimizar o empilhamento
ordenado. Esses fatores conduzem a uma deposição
ordenada em escala atômica. Cada “camada”de
átomos que se deposita sobre o núcleo primário
reproduz a ordem da camada inferior e serve de
modelo ou “padrão” de ordenamento para as
seguintes camadas.
Cristais biológicos
Os cristais de proteínas e de outras macromoléculas biológicas estão entre
os más difíceis de se obter e nunca são grandes. Os que estão mostrados nas
fotos medem menos de um milímetro !
© IUCr – Journals
Sulfato de cobre bivalente hidratado
Crescimento por evaporação lenta a temperatura constante com gérmenes de
crescimento sobre resíduos de quartzo. A duração do processo é de aproximadamente
3 semanas. O sulfato de cobre é conhecido pelas propriedades anti-sépticas e
bactericida. Desde muito tempo atrás ele vem sendo utilizado na viticultura para a
confecção da “calda bordalesa” usada na luta contra os parasitas.
© Sofradir-Thierry Miguet
Cristais de Quartzo sintético Fonte: LMGP-Grenoble-INP
O tempo de cristalização pode ser muito
variável e depende de cada material. Se
o objetivo é conseguir cristais grandes
bem desenvolvidos em vez de uma
grande quantidade de pequenos cristais,
é necessário investir mais tempo !
Zafiras e rubis sintéticos
Estes cristais são crescidos pelo método de fusão a chama, processo
desenvolvido por Verneuil em 1902, ou por puxamento. Além da bijuteria,
esses cristais são principalmente utilizados por sua dureza (na relojoaria em
vidros não riscáveis para relógios de luxo), assim como pelas propriedades
físicas e térmicas importantes nas aplicações industriais.
© RSA le Rubis
Superfície de um cristal biológico vegetal
apresentando falhas de empilhamento vistas com o microscópio de força atômica. © IUCr – Journals
Recristalização do ácido cítrico vista com luz polarizada. © CNRSPhotothèque / A. Jeanne-Michaud