Los cristales se pueden desarrollar en una amplia gama de formas y tamaños, desde cristales visibles solo bajo el microscopio hasta enormes cristales formados durante miles de años en condiciones especializadas. Los cristales se desarrollan a través de una compleja serie de etapas, desarrollándose alrededor de un núcleo, recogiendo material y haciéndose más grandes cuanto más tiempo quedan en un ambiente propicio para el cristal.

Nucleación

Como resultado, se forman todos los cristales de dos procesos, llamados "nucleación" y "crecimiento cristalino", en una solución líquida "sobresaturada" (un líquido con algo disuelto en ella, por ejemplo, sal). Esto ocurrirá en una cueva si se inunde con una de estas soluciones líquidas durante un período de cien mil años o más. El primer paso, la nucleación, ocurre cuando los grupos de moléculas que flotan en una solución comienzan a unirse en grupos estables. Si un grupo de moléculas se vuelve estable depende de muchos factores dentro de la solución, incluida la temperatura y si está "sobresaturada".

La sobresaturación ocurre cuando la solución contiene más material que se disuelve que puede disolverse Por ejemplo, si continúa removiendo el azúcar en una taza de café, el líquido eventualmente se "saturará" y no podrá disolver más azúcar. La sobresaturación ocurriría si añadiera aún más azúcar hasta que las partículas flotaran en el café, sin poder disolverlas.

Crystal Growth

La forma en que las moléculas se unen durante la nucleación juega un papel en la definición del forma eventual del cristal. El crecimiento cristalino ocurre cuando los grupos estables en la solución alcanzan un tamaño crítico (las dimensiones mínimas que deben alcanzar las moléculas de cristal para continuar el crecimiento sin desintegrarse). La nucleación continúa a medida que el crecimiento del cristal se desarrolla más allá del tamaño crítico y es impulsado por la sobresaturación, proporcionando moléculas adicionales para adherirse al núcleo del cristal incipiente. Dependiendo de las condiciones dentro de la solución, la nucleación o el crecimiento del cristal pueden ser predominantes sobre el otro y dar como resultado cristales de diferentes tamaños. El crecimiento de cristal o la nucleación continúa hasta que se finaliza la supersaturación o la cueva se seca por completo.

Diferentes tipos de cristal

Muchos tipos diferentes de solución tienen la capacidad de producir diferentes tipos de cristal. Por ejemplo, los cristales de sal se producen cuando la sal se disuelve en agua y se seca, pero otros materiales disueltos en una solución también tienen la capacidad de formar cristales. El galio y la halita son otros materiales que se sabe que cristalizan.

Hacer sus propios cristales

Puede formar fácilmente cristales de sal en casa al agregar sal al agua hirviendo hasta que se sobresatura. Use un pedazo de cartón para ayudar a los cristales a formarse; lo hace proporcionando a las moléculas de sal un lugar para nuclearse. Coloque la solución salina sobresaturada con el cartón al sol hasta que se seque. Esto permitirá la formación de pequeños cristales.