Os cristais podem se desenvolver em uma ampla gama de formas e tamanhos, desde cristais visíveis apenas sob um microscópio até imensos cristais gigantes formados ao longo de milhares de anos em condições especializadas. Os cristais desenvolvem-se através de uma série complexa de estágios, desenvolvendo-se em torno de um núcleo, reunindo o material e tornando-se maior quanto mais tempo ele for deixado em um ambiente propício a cristal.

Nucleação

Todos os cristais são formados de dois processos, chamados "nucleação" e "crescimento de cristais", em uma solução líquida "supersaturada" (um líquido com algo dissolvido nela; por exemplo, sal). Isso ocorrerá em uma caverna se for inundada por uma dessas soluções líquidas por até cem mil anos ou mais. O primeiro passo, a nucleação, ocorre quando grupos de moléculas flutuando em uma solução começam a se unir em aglomerados estáveis. Se um conjunto de moléculas se torna estável depende de muitos fatores dentro da solução, incluindo a temperatura e se ela está "supersaturada". ^{Sobreturação}

Supersaturação

Supersaturação ocorre quando a solução contém mais material dissolvido do que pode dissolver. Por exemplo, se você continuar a mexer o açúcar em uma xícara de café, o líquido acabará se tornando "saturado" e incapaz de dissolver mais açúcar. A supersaturação ocorreria se você adicionasse ainda mais açúcar até que as partículas flutuassem no café, incapazes de serem dissolvidas.

Crescimento Cristal

O modo como as moléculas se unem durante a nucleação desempenha um papel na definição do eventual forma do cristal. O crescimento de cristais ocorre quando os aglomerados estáveis ​​na solução atingem um tamanho crítico (as dimensões mínimas que as moléculas de cristal devem atingir para continuar o crescimento sem se desintegrarem). A nucleação continua à medida que o crescimento de cristais se desenvolve além do tamanho crítico e é impulsionado pela supersaturação, fornecendo moléculas adicionais para aderir ao núcleo do cristal incipiente. Dependendo das condições dentro da solução, a nucleação ou o crescimento de cristais pode ser predominante sobre o outro e resultar em cristais de tamanhos diferentes. Crescimento de cristal ou nucleação continua até que a supersaturação seja terminada ou a caverna seque completamente.

Diferentes tipos de cristal

Muitos tipos diferentes de solução têm a capacidade de produzir diferentes tipos de cristal. Por exemplo, cristais de sal ocorrem quando o sal é dissolvido em água e seco, mas outros materiais dissolvidos em uma solução também têm a capacidade de formar cristais. Gálio e halita são outros materiais conhecidos para cristalizar.

Fazendo seus próprios cristais

Você pode facilmente formar cristais de sal em casa, adicionando sal à água fervente até ficar supersaturada. Use um pedaço de papelão para ajudar os cristais a se formarem; Ele faz isso fornecendo as moléculas de sal com um lugar para nucleação. Coloque a solução salina supersaturada com o papelão ao sol até secar. Isso permitirá que pequenos cristais se formem.