Hidrotermale metode

Die Hidrotermiese of hidrotermale metode sluit verskeie tegnieke in om stowwe uit waterige oplossings by hoë temperature en hoë dampdrukke te kristalliseer. Die terme "hidrotermies" en "hidrotermaal" is van geologiese oorsprong.^[1]

Die agtergrond van hierdie metode is die feit dat oplosbaarheid in water gewoonlik groter word by hoër temperatuur, maar dat hoër temperature as 100°C net by hoër drukke as een atmosfeer gerealiseer kan word.

Geochemici en mineroloë het hidrotermale fase-ewewigte sedert die begin van die twintigste eeu bestudeer. George W. Morey by die Carnegie Institution en later Percy W. Bridgman by die Harvard Universiteit het baie werk verrig om die nodige fondamente te lê vir hierdie metode deur metodes te ontwikkel waarmee reaktiewe media teen hoë temperature en drukke ingesluit kan word

Hidrotermale sintese kan gedefinieer word as 'n metode van sintese van enkelkristalle deur die oplosbaarheid van minerale in warm water onder hoë druk te vergroot. Die kristalgroei word uitgevoer in 'n apparaat wat bestaan ​​uit 'n staaldrukhouer genaamd 'n outoklaaf, wat van 'n grondstof saam met water voorsien word. 'n Temperatuurgradiënt word tussen die teenoorgestelde punte van die groeikamer gehandhaaf. Aan die warmer kant los die grondstof op, terwyl dit aan die koeler kant op 'n saadkristal neerslaan, wat (hopelik) 'n enkelkristal laat groei.

Voordele van die hidrotermiese metode bo ander tipes kristalgroei sluit in die vermoë om kristallyne fases te skep wat nie stabiel is by die smeltpunt nie. Baie fases smelt peritekties: hulle ontbind voordat hulle smelt. Die hidrotermale temperatuur kan laer wees as die peritektiese ontbindinstemperatuur.

Ook kan materiale wat 'n hoë dampdruk naby hul smeltpunte deur die hidrotermiese metode gekweek word. Die metode is ook besonder geskik vir die groei van groot kristalle goeie kwaliteit terwyl beheer oor hul samestelling behou word. Die beskikbaarheid van sulke kristalle maak die aanwending van meer fisiese meetmetodes moontlik.

Nadele van die metode sluit in die behoefte aan duur outoklawe, en die onmoontlikheid om die kristal se groei waar te neem omdat dit binne 'n staalbuis gebeur.^[2] Dit is ook nie moontlik om met materiale te werk wat met water reageer nie. Die kristalle wat verkry word is dikwels hidrate in plaas van die watervrye kristallyne fase of die kristal is versadig met watermolekules wat as defekte in die kristaltralie ingebou is.

1. ↑ Die vroegste voorkoms van die Engelse woord hydrothermal is dalk Sir Charles Lyell (1855). A Manual of Elementary Geology, 5th ed. Boston, Massachusetts: Little, Brown, and Company. p. 603.{{cite book}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link)
2. ↑ O'Donoghue, M. (1983). A guide to Man-made Gemstones. Great Britain: Van Nostrand Reinhold Company. pp. 40–44. ISBN 0-442-27253-7.