La velocidad de sobresaturación como parámetro cinético en el crecimiento de cristales en geles

Abstract

Nucleación y crecimiento de cristales en geles se produce en un sistema no homogéneo que evoluciona continuamente en el tiempo. El sistema se caracteriza en un instante dado por los perfiles de sobresaturación, concentración y pH. Los perfiles correspondientes al momento de la nucleación explican los aspectos espaciales de la conducta de nucleación, es decir, la localización de los precipitados. Sin embargo, otros aspectos, tales como la densidad de nucleación yel nivel de sobresaturación en el momento de formación del primer precipitado, precisan de la historia evolutiva del medio para ser explicados. En el presente trabajo se distingue entre los aspectos espaciales (relacionados con la inhomogeneidad del medio) y secuenciales (relacionados con la historia evolutiva) de la conducta de nucleación en sistemas difusión-reacción. Con el objeto de parametrizar la evolución físico-química del sistema se utiliza una variable, la velocidad de sobresaturación, que permite explicar los aspectos secuenciales de la nucleación. El estudio se centra en el crecimiento de cristales de estroncianita por contradifusión de Na2C03 y SrCl2 a través de una columna de gel de silice.

Nucleation and crystal growth in gels occurs in a inhomogeneous system that is in continuous evolution. Every single moment such a system is characterized by the supersaturation, concentration and pH profiles. The profiles at the nucleation time explain the spatial aspects of the nucleation behaviour, that is to say the precipitate location. However, other aspects, as the nucleation density and the supersaturation level at the nucleation time, are in relation with the system evolution history. In the present paper, both, the spatial and the evolutionary aspects are considered to explain the nucleation behaviour in diffusing-reacting systems. A parameter, the supersaturation rate, is introduced with this object. The study is made for growth of strontianite crystals by counter diffusion of Na2C03 and SrCl2 throughouht a silica gel column.