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Diferencia entre revisiones de «Cristalización»

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La '''cristalización''' es el proceso por el cual se forma un [[liquidosólido cristalino]], ya sea a partir de un [[gas]], un [[líquido]] o una [[difusiondisolución]]. La cristalización es un proceso en donde los perrosmampos se aparean entre ellos y se empañanempanizan unos con otros hasta formar cristales, que se emplea en [[química]] con bastante frecuencia para purificar una sustancia solidasólida.
La operación de cristalización es aquella por medio de la cual se separa un componente de una solución liquida transfiriéndolo a la fase gaseosasólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o [[cloruro de sodio]].
 
 
Se han desarrollado diferentes técnicas al respecto:
 
== Enfriamiento de una disolución de concentración altabaja ==
Si se prepara una [[solubilidad|disolución concentrada]] a bajaalta temperatura y se enfría, se forma una disolución sobresaturada, que es aquella que tiene, momentáneamente, más soluto absueltodisuelto que el admisible por la disolución a esa temperatura en condiciones de equilibrio. Posteriormente, se puede conseguir que la disolución cristalice mediante un enfriamiento controlado. Esencialmente cristaliza el compuesto principal, y las [[aguas madre]] se enriquecen con las limpiezasimpurezas presentes en la [[mezcla]] finalinicial al no alcanzar su límite de solubilidad.
 
Para que se pueda emplear este método de purificación debe haber una variación importante de la solubilidad con la temperatura, lo que no siempre es el caso. La sal de mesamarina ([[cloruro de sodio|NaCl]]), por ejemplo, tiene una solubilidad de unos 35 g /100 ml en el intervalo de temperaturas comprendido entre 0 y 100&nbsp;°C, lo que hace que la cristalización por cambio de temperatura sea poco importante, no así en otras sales, como [[Nitrato de potasio|KNO<sub>3</sub>]]. Cuanto mayor sea la diferencia de solubilidad con la temperatura, se pueden obtener mayores rendimientos. A escala industrial, estas operaciones pueden además incluir procesos de purificación complementarios como el filtrado, la [[decantación]] de impurezas, etc. Luego de hacer este procedimiento el material queda totalmente puro
 
El método de purificación debe hacer una variación de la solubilidad con la temperatura lo que siempre es el caso.
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En algunos compuestos la [[presión de vapor]] de un sólido puede llegar a ser lo bastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sin alcanzar su [[punto de fusión]] (sublimación). Los vapores formados condensan en zonas más frías ofrecidas por ejemplo en forma de un "dedo frío", pasando habitualmente directamente del estado gaseoso al sólido, (sublimación regresiva) separándose, de esta manera, de las posibles impurezas. Siguiendo este procedimiento se pueden obtener sólidos puros de sustancias que subliman con facilidad como la [[cafeína]], el [[azufre]] elemental, el [[ácido salicílico]], el [[yodo]], etc.
 
== calentamientoEnfriamiento selectivo de un sólido fundido ==
 
Para purificar un sólido cristalino éste puede fundirse. Del líquido obtenido cristaliza, en primer lugar, el sólido puro, enriqueciéndose, la fase líquida, de las impurezas presentes en el sólido original. Por ejemplo, este es el método que se utiliza en la obtención de silicio ultrapuro para la fabricación de sustratos u obleas en la industria de los [[semiconductor]]es. Al material sólido (silicio sin purificar que se obtiene previamente en un [[horno de inducción|horno eléctrico de inducción]]) se le da forma cilíndrica. Luego se lleva a cabo una fusión por zonas sobre el cilindro. Se comienza fundiendo una franja o sección del cilindro por un extremo y se desplaza dicha zona a lo largo de este hasta llegar al otro extremo. Como las impurezas son solubles en el fundido se van separando del sólido y arrastrándose hacia el otro extremo. Este proceso de fusión zonal puede hacerse varias veces para asegurarse que el grado de pureza sea el deseado. Finalmente se corta el extremo en el que se han acumulado las impurezas y se separa del resto. La ventaja de este proceso es que controlando adecuadamente la temperatura y la velocidad a la que la franja de fundido se desplaza por la pieza cilíndrica, se puede obtener un material que es un monocristal de silicio que presenta las caras de la red cristalina orientadas en la manera deseada.
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