Vsebina
Kristali se lahko razvijejo v širokem razponu oblik in velikosti, od kristalov, ki so vidni le pod mikroskopom, do stolpov velikanskih kristalov, ki so nastali v tisočih letih v specializiranih pogojih. Kristali se razvijejo skozi zapleteno vrsto stopenj, razvijajo se okoli jedra, nabirajo material in rastejo, dalj časa ostanejo v kristalno ugodnem okolju.
Nukleation
Vsi kristali nastanejo kot posledica dveh procesov, imenovanih "nukleacija" in "rast kristalov", v "prenasičeni" tekoči raztopini (tekočina z nekaj, raztopljenega v njej; na primer sol). Do tega bo prišlo v jami, če bo z eno od teh tekočih raztopin poplavljeno že sto tisoč let ali več. Prvi korak, nukleacija, se zgodi, ko se skupine molekul, ki plavajo v raztopini, začnejo lepiti v stabilne grozde. Ali grozd molekul postane stabilen, je odvisno od številnih dejavnikov znotraj raztopine, vključno s temperaturo in od tega, ali je "prenasičen".
Prenasičenost
Do prenasičenosti pride, kadar raztopina vsebuje več materiala, ki se raztaplja, kot ga lahko raztopi. Če na primer še naprej mešate sladkor v skodelico kave, bo tekočina sčasoma postala "nasičena" in ne bo mogla raztopiti več sladkorja. Do prenasičenosti bi prišlo, če bi dodali še več sladkorja, dokler v kavi ne bi lebdeli delci, ki jih ni mogoče raztopiti.
Kristalna rast
Način, kako se molekule med nukleracijo združijo, igra vlogo pri določanju možne oblike kristala. Rast kristalov nastane, ko stabilni grozdi v raztopini dosežejo kritično velikost (minimalne dimenzije, ki jih morajo doseči kristalne molekule, da nadaljujejo rast, ne da bi se razpadle). Nukleation se nadaljuje, ko se rast kristalov razvija preko kritične velikosti in ga poganja prenasičenost, kar zagotavlja dodatne molekule, da se prilepijo na jedro novega kristala. Glede na pogoje znotraj raztopine lahko nukleacija ali rast kristalov prevladuje nad drugimi in povzročijo kristale različnih velikosti. Rast ali nukleacija kristalov se nadaljuje, dokler se ne konča prenasičenost ali se jama popolnoma ne posuši.
Različne vrste kristala
Veliko različnih vrst raztopine ima možnost proizvajati različne vrste kristala. Kristali soli se na primer pojavijo, ko sol raztopimo v vodi in posušimo, vendar lahko tudi drugi materiali, raztopljeni v raztopini, tvorijo kristale. Galij in halit so drugi materiali, za katere je znano, da kristalizirajo.
Izdelava lastnih kristalov
Kristale soli lahko preprosto oblikujete doma, tako da dodate sol v vrelo vodo, dokler ne postane prenasičena. Za pomoč pri oblikovanju kristalov uporabite kos kartona; to stori z zagotavljanjem molekul soli, da se lahko izčrpajo. Prenasičeno raztopino soli s kartonom postavite na sonce, dokler se ne posuši. To bo omogočilo nastanek majhnih kristalov.