การตกผลึก
การตกผลึก (อังกฤษ: crystallization) คือกระบวนการที่นำไปสู่การเกิดของแข็งที่มีรูปแบบของอะตอมหรือโมเลกุลเรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบสม่ำเสมอ กล่าวคือผลึก ลักษณะที่สม่ำเสมอของของแข็งผลึกนี้ต่างกับของแข็งอสัณฐาน (amorphous solid) ซึ่งอะตอมหรือโมเลกุลยังขาดการจัดระเบียบที่แน่นอน การตกผลึกสามารถเกิดขึ้นได้จากหลายเส้นทาง รวมถึงการการตกตะกอนจากสารละลาย, การแข็งตัวของของเหลว, หรือสะสมตัวจากแก๊ส คุณสมบัติของผลึกที่ได้อาจขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่น อุณหภูมิ, ความดันอากาศ, อัตราการเย็นตัว, หรือความเข้มข้นของตัวละลาย
การตกผลึกเกิดขึ้นใน 2 เฟสหลัก เฟสแรกคือการเกิดนิวเคลียสผลึก (nucleation) ซึ่งเป็นการปรากฏขึ้นของเฟสผลึกจากของเหลวเย็นยวดยิ่งหรือตัวทำละลายอิ่มตัวเกินพิกัด ขั้นตอนที่สองคือการเติบโตของผลึก (crystal growth) ซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้นของขนาดอนุภาคและนำไปสู่สถานะผลึก คุณสมบัติที่สำคัญของขั้นตอนนี้คือ อนุภาคอิสระจะสร้างชั้นขึ้นที่พื้นผิวของผลึกและแทรกตัวเข้าไปในจุดบกพร่องที่เปิดอยู่ เช่น รูพรุน รอยแตก เป็นต้น
นอกจากนี้ การตกผลึกยังเป็นเทคนิคการแยกสารแบบของแข็ง-ของเหลวทางเคมี ซึ่งเกิดการการถ่ายเทมวลของตัวละลายจากสารละลายของเหลวไปสู่เฟสผลึกของแข็งบริสุทธิ์ ในวิศวกรรมเคมี การตกผลึกจะเกิดขึ้นในเครื่องตกผลึก (crystallizer) ดังนั้น การตกผลึกจึงเกี่ยวข้องกับการตกตะกอน แม้ว่าผลลัพธ์ที่ได้จะไม่ใช่ของแข็งอสัณฐานหรือไร้ระเบียบ แต่เป็นผลึก
ในธรรมชาติ
[แก้]
มีตัวอย่างมากมายของกระบวนการทางธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกับการตกผลึก
ตัวอย่างกระบวนการในธรณีกาล ได้แก่:
ตัวอย่างกระบวนการในมาตราเวลามนุษย์ ได้แก่:
