التبلور

اذهب إلى: تصفح، بحث
تبلور الجليد
بلورات كوارتز ، وتري متحمعة مكونة جسما عديد التبلور.

التبلور (أو البَلْوَرَة) عبارة عن عملية تشكيل (طبيعية كانت أم اصطناعية) للبلورات الصلبة من المحلول.

تعد عملية التبلور أيضاً من تقنيات الفصل في الأوساط الصلبة-السائلة، حيث تحدث عملية انتقال لجزيئات للمادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة.

تعتمد عملية التبلور على ضبط درجة حرارة الوسط وضبط الضغط وإعطاء النظام الوقت الكافي الذي يسمح بتكون البلورات الكبيرة.

يحتاج تبلور الألماس ضغوطا عالية جدا (60.000 ضغط جوي) ودرجة حرارة عالية ولهذا يندر وجوده، ويحتاج فوق ذلك إلى وقت طويل يعد بآلاف السنين لكي ينتج من الجرافيت بلورات ألماس كبيرة.

نلاحظ تبلور الجليد طبقا للنظام البلوري السداسي، وهذا يرجع إلى شكل جزيئ الماء H-O-H المثلثي الشكل، ويشكل زاوية H-O-H قدرها 120 درجة في جميع الأحوال الغازية والسائلة والصلبة.
التبلور في الطبيعة
بلورات الثليج مختلفة الأشكال ولكنها جميعها تتبلور طبقا للنظام البلوري السداسي.
متدليات وصواعد كهف في بلجيكا.

ونشاهد في الطبيعة ظواهر كثيرة تتضمن عملية التبلور، وفي كثير من الأحيان تكون عصورا جيولوجية طويلة قد مضت حتى تتكون، مثل:

المعادن الخام والصخور مثل الجرانيت متبلورة بطبيعتها، وكذلك الأحجار الكريمة،

متدليات الكهوف وصواعد الكهوف وهي أعمدة مخروطية متبلورة تحتوي على الماء. وعادة تتواجدا سوياً ، حيث تتكون المتدليات أو الهوابط من تتابع تساقط قطرات الماء المحتوية على تركيبات معدنية ذائبة فيتبخر الماء منها وتعلق التركيبات المعدنية وتتبلور في هيئة المتدليات من أسقف الكهوف. عند سقوط قطرات الماء من المتدليات تشكل أيضا علي أرضية الكهف بعد تبخرها مخروطات هرمية من تركيبات المعادن المتبلورة ، ومع مرور الزمن تستطيل المتدليات من أعلى إلى أسفل بينما يتزايد ارتفاع الصواعد المخروطية تحتها من أسفل إلى أعلى. بذلك يتكون الشكل المألوف للهوابط والصواعد المتبلورة في الكهوف. تحتاج نشأة تلك الأشكال البلورية إلى أزمنة طويلة من تتابع سقوط قطرات المياه المعدنية واحدة تلو الأخرى وتبلور المعادن التي يحتويها الماء تقاس بعشرات الآلاف أو مئات الآلاف من السنين.

ومن الأشكال المعهودة التي تتبلور خلال وقت قصير :

أشكال الثليج السداسية الشكل والتي تتكون على الأسطح المستوية الباردة في وجود بخار الماء.
تبلور عسل النحل، وتميل معظم أنواع عسل النحل على التبلور.

تطبيقات

تستخدم عملية التبلور في نوعين من التطبيقات لإنتاج " التبلور الصناعي" وهما: أنتاج البلورات ولتنقية المعادن والمركبات.
انتاج البلورات

من وجهة علم المواد والصناعة تدرس وتبتكر طرق لتنمية البلورات :

لإتتاج بلورات كبيرة الحجم أو إنتاج بلورات على مستوى صناعي كبير ذات نقاوة عالية ،
منها أنتاج بلورات أيونية ،
ومنها أنتاج بلورات روابط تساهمية

إنتاج بلورات صغيرة :

إنتاج المساحيق ، ومؤخرا مساحيق تقنية النانو،
إنتاج عل المستوى الصناي الكبير في الصناعات الكيماوية مثل إنتاج الملح ،
إنتاج العينات : إنتاج عينات دقيقة لدراسة خصائصها في علم المواد ، وطرق إعادة التبلور ، وتبلور بلورات غريبة تدرس عن طريقها بناء الجزيئات ، وقوي ترابط الذرات في البناء البلوري.

تستخدم طرق تعيين البنية البلورية بواسطة أشعة إكس وكذلك مطيافية الرنين المغناطيسي النووي NMR spectroscopy في الكيمياء المعدنية والكيمياء العضوية لمعرفة الهياكل البلورية لأعداد كبيرة من المركبات المعدنية والمركبات العضوية ، ومن ضمنها دراسة بنية الجزيئات العضوية الكبيرة.

ترسيب الرقاق الرقيقة.

أمثلة لمنتجات على المستوى الصناعي الكبير:

إنتاج ملح الطعام
إنتاج الويفر من السيليكون النقي التي تستخدم في صناعات ميكروبروسيسور
إنتاج السكروز من قصب السكر والبنجر ، حيث يتبلور السكر وينفصل من المحاليل السكرية.
أنتاج الخلايا الشمسية المستخدمة لإنتاج التيار الكهربائي من الطاقة الشمسية بواسطة التأثير ضوء جهدي.