Un cristal est un matériau à l'état solide composé d'atomes, d'ions et de molécules disposés selon un motif ordonné et répétitif qui s'étend dans les trois dimensions de l'espace. La cristallographie est la science qui étudie la formation des cristaux : elle explore la manière dont les atomes s'organisent au sein des solides.
La nucléation
Le processus qui déclenche la croissance des cristaux s'appelle la nucléation. Lorsqu'elle débute par l'interaction directe entre les molécules elles-mêmes, on parle de nucléation non assistée. En revanche, si le processus est amorcé grâce à une matière solide déjà présente dans la solution, il s'agit d'une nucléation assistée. Il est important de souligner que la nucléation est un phénomène physique plutôt que chimique.
La nucléation non assistée
La nucléation non assistée se produit lorsqu'une force d'attraction existe entre les molécules de soluté présentes dans une solution. Ce phénomène survient généralement lorsque le composé était solide à l'état pur. Si ces molécules de soluté exercent une attraction suffisamment forte pour rester ensemble — deux, trois, quatre molécules, puis davantage encore — elles forment ce qu'on appelle un protocristal. Tandis que ce protocristal flotte dans sa solution, de nouvelles molécules de soluté viennent s'y attacher, permettant ainsi au cristal de poursuivre sa croissance.
La nucléation assistée
La nucléation assistée fonctionne de manière très similaire à la nucléation non assistée. La différence principale réside dans le fait qu'elle se produit sur une surface solide. Par exemple, une brique peut servir de support sur lequel les molécules de soluté s'attirent mutuellement. Au contact de la surface de la brique, les molécules de soluté s'y adsorbent puis continuent de s'agréger. Au fur et à mesure de cette agrégation, un protocristal commence à se développer, et un cristal finit par se former.
Les conditions idéales
Les meilleures conditions pour la croissance et la formation des cristaux sont celles d'une solution proche de la saturation et dont la température n'est pas trop élevée. La saturation correspond à l'état d'une solution incapable de dissoudre davantage une substance donnée. Plus une solution contient de molécules de soluté, plus celles-ci ont de chances de se rencontrer et de se lier entre elles. Il est en revanche déconseillé de chauffer la solution : la chaleur crée des conditions défavorables où les agrégats de molécules tendent à se briser. Dans les solutions trop chaudes, l'agitation thermique produit un effet désordonné sur les molécules, réduisant ainsi la probabilité de formation de cristaux.
Source : https://jardin.98905.com/landscaping-outdoor-building/overall-landscape-planning/1007094660.html