عرض مصدر تبلور

[[ملف:Snow crystallization in Akureyri 2005-02-26 19-03-37.jpeg|تصغير|تبلور الجليد]]
[[ملف:Quartz Saint Lary Ariège.jpg|تصغير|يسار|250px| بلورات [[مرو (معدن)|كوارتز]] ، وتري متجمعة مكونة جسما [[عديد التبلور]].]]

'''التبلور'''<ref>{{استشهاد بويكي بيانات|Q114972534|ص=102}}</ref> (أو البَلْوَرَة) عبارة عن عملية تشكيل (طبيعية كانت أم اصطناعية) [[بلورة|للبلورات]] [[صلب (توضيح)|الصلبة]] من [[محلول|المحلول]].<ref>{{استشهاد ويب|مسار=http://www.reciprocalnet.org/edumodules/crystallization/|عنوان=Crystallization|موقع=www.reciprocalnet.org|تاريخ الوصول=2017-01-03| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20171226165812/http://www.reciprocalnet.org/edumodules/crystallization/ | تاريخ أرشيف = 26 ديسمبر 2017 }}</ref><ref>{{استشهاد بخبر|مسار=https://thermalkinetics.net/crystallizer-equipment/submerge-circulating|عنوان=Submerge Circulating Crystallizers - Thermal Kinetics Engineering, PLLC|صحيفة=Thermal Kinetics Engineering, PLLC|لغة=en-US|تاريخ الوصول=2017-01-03| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200405070142/https://thermalkinetics.net/crystallizer-equipment/submerge-circulating | تاريخ أرشيف = 5 أبريل 2020 }}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير1=Lin|الأول1=Yibin|عنوان=An Extensive Study of Protein Phase Diagram Modification:Increasing Macromolecular Crystallizability by Temperature Screening|صحيفة=Crystal Growth & Design|تاريخ=2008|المجلد=8|العدد=12|صفحة=4277|doi=10.1021/cg800698p}}</ref>

تعد عملية التبلور أيضاً من تقنيات الفصل في الأوساط الصلبة-السائلة، حيث تحدث عملية انتقال لجزيئات للمادة من [[سائل|الحالة السائلة]] إلى [[حالة صلبة|الحالة الصلبة]].

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

== التبلور في الطبيعة ==
[[ملف:SnowflakesWilsonBentley.jpg|تصغير|يسار| 200px|بلورات الثلج مختلفة الأشكال ولكنها جميعها تتبلور طبقا [[نظام بلوري سداسي|للنظام البلوري السداسي]].]]
[[ملف:zuil.jpg|تصغير|يسار|200px|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:
* [[خام|المعادن الخام]] و[[صخر|الصخور]] مثل [[جرانيت|الجرانيت]] متبلورة بطبيعتها، وكذلك [[حجر كريم|الأحجار الكريمة]]،
* [[نوازل الكهوف|متدليات الكهوف]] و[[صواعد الكهوف]] وهي [[عمود (توضيح)|أعمدة]] [[مخروط]]ية متبلورة تحتوي على [[ماء|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 [[مياه معدنية|المياه المعدنية]] واحدة تلو الأخرى وتبلور [[معدن|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|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.

=== إنتاج البلورات ===

من وجهة [[علم المواد]] والصناعة تدرس وتبتكر طرق لتنمية البلورات:
* لإنتاج بلورات كبيرة الحجم أو إنتاج بلورات على مستوى صناعي كبير ذات نقاوة عالية،
** منها أنتاج بلورات [[أيون]]ية،
** ومنها أنتاج بلورات [[رابطة تساهمية|روابط تساهمية]]
* إنتاج بلورات صغيرة:
** إنتاج المساحيق، ومؤخرا مساحيق [[تقانة النانو|تقنية النانو]]،
** إنتاج عل المستوى الصناعي 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 [[جزيء|الجزيئات]]، وقوي ترابط الذرات في البناء البلوري.

تستخدم طرق تعيين [[بنية بلورية|البنية البلورية]] بواسطة [[أشعة سينية|أشعة إكس]] وكذلك [[رنين مغناطيسي نووي|مطيافية الرنين المغناطيسي النووي]] NMR spectroscopy في الكيمياء المعدنية والكيمياء العضوية لمعرفة الهياكل البلورية لأعداد كبيرة من المركبات المعدنية و[[مركب عضوي|المركبات العضوية]]، ومن ضمنها دراسة بنية الجزيئات العضوية الكبيرة.
** ترسيب الرقاق الرقيقة.

'''أمثلة لمنتجات على المستوى الصناعي الكبير:'''
* إنتاج [[ملح الطعام]]
* إنتاج [[رقاقة|الويفر]] من السيليكون النقي التي تستخدم في صناعات [[معالج دقيق|ميكروبروسيسور]]
* إنتاج [[سكروز|السكروز]] من قصب السكر والبنجر، حيث يتبلور السكر وينفصل من المحاليل السكرية.
* أنتاج [[خلية شمسية|الخلايا الشمسية]] المستخدمة لإنتاج التيار الكهربائي من [[طاقة شمسية|الطاقة الشمسية]] بواسطة [[تأثير ضوئي جهدي|التأثير ضوء جهدي]].

== علاقة التبلور والترموديناميك ==

[[ملف:LT-SEM snow crystal magnification series-3.jpg|تصغير|يسار|150px|صور لجزء من بلورة جليد عند درجات تضخيم متزايدة ، التقطت [[مجهر إلكتروني ماسح|بمجهر إلكتروني ماسح]] عند درجة حرارة منخفضة.]]

تعتمد عملية التبلور على الترموديناميكا وحركة الجزيئات مما يجعل من الصعب التحكم في تلك العملية. وتدخل فيها مسألة نقاوة المادة المتبلورة، وطريقة خلط المكونات، وتصميم بوتقة التبلور، وخطة التبريد، كل تلك العوامل تؤثر على حجم البلورة المتكونة، وعدد البلورات، وشكلها.

ويمكننا تصور عملية التبلور بتخهيل [[جزيء|جزيئ]] في داخل «بلورة مثالية» عندما ترفع درجة حرارتها بواسطة مصدر حراري خارجي. فعند وصول البلورة إلى [[درجة حرارة]] معينة (مميزة لمادة البلورة)، ينق الرباط بين الجزيئ وما حولة فجأة، ولحظيا يحدث ذلك لجميع الجزيئات في البلورة فتنفصل الجزئيات عن بعضها وتفقد هيكلها البلوري مكونة سائلا (يصبح توزيع مجموع الجزيئات عشوائيا لا شكل داخليا له). وتصف [[ديناميكا حرارية|الديناميكا الحرارية]] تلك العملية بأن تحول المادة الصلبة المتبلورة إلى السيولة بسبب زيادة '''[[إنتروبيا|الإنتروبية]] ''' S حيث تزيد عشوائية توزيع الجزيئات في النظام، وتغلبه على [[محتوى حراري|الإنثالبية]] H ، أي قوي الروابط بين الجزيئات.

<div style="text-align: center;">
<math>T(S_{liquid} - S_{solid})> H_{liquid} - H_{solid}</math>

<math>G_{liquid} <G_{solid}</math>
</div>

G''' تسمى [[طاقة غيبس الحرة|طاقة جيبس الحرة]]''' وهي في السائل أقل من مقدارها في المادة الصلبة أو البلورة.

تلك العملية تحدث دائما عند ارتفاع درجة الحرارة. كذلك بالنسبة إلى عملية التبريد، فعد التبريد ووصول درجة الحرارة المميزة للمادة، فجأة تتشابك الجزيئات وتتخذ شكلها البلوري. بذلك تنخفض [[الأنتروبية]] بسبب تبوء الجزيئات أماكن ثابتة منتظمة في البلورة. وهي عندما تترابط فيما بينها فهي تطلق حرارة الارتباط إلى الجو المحيط بها الذي يزيد من عشوائية الذرات والجزيئات في الكون - أي تزيد انتروبية الكون.

ولكن السوائل التي تتصرف بهذه الطريقة عند تبريدها قليلة، فعلى الرغم من [[القانون الثاني للديناميكا الحرارية]] يحدث التبلور عادة عند درجة حرارة أقل قليلا عن درجة الحرارة المميزة للمادة - عند حالة للسائل تسمي «تبريد فائق». وهذا يعني من وجهة [[ديناميكا حرارية|الترموديناميكا]] أنه من الأسهل هدم البلورة وتفرقة جزيئاتها عن جمعهم وبناء النظام البلوري.

وإنه من الأسهل إذابة بلورة في [[مذيب]] عن تكوين بلورة منتظمة من هثل ذلك المحلول. إن تكوين نواة ابتدائية للتبلور وتنمية البلورة يعتمد على التحكم في حركة الجزيئات أكثر من اعتمادة على التحكم في الحركة الحرارية ([[ديناميكا حرارية|الترموديناميك]]).

== اقرأ أيضا ==
* [[علم المعادن]]
* [[حالة المادة]]
* [[وحدة الخلية|وحدة خلية]]
* [[نظام بلوري]]
* [[شبكة برافيه|شبكة تبلور برافيه]]
* [[نظام بلوري مكعب]]
* [[نظام بلوري رباعي]]
* [[علم البلورات]]
* [[بنية بلورية]]
* [[تبلور تجزيئي]]
== مراجع ==
{{مراجع}}

{{نظم بلورية}}

{{حالات المادة}}
{{ضبط استنادي}}
{{مصادر طبية}}
{{شريط بوابات|الفيزياء|الكيمياء}}


[[تصنيف:تغيرات الطور]]
[[تصنيف:تقنيات مخبرية]]
[[تصنيف:علم البلورات]]
[[تصنيف:فصل صلب-سائل]]
[[تصنيف:كيمياء لاعضوية]]