Što Ostwald sazrijeva?

Ostwaldovo zrenje je učinak koji se javlja u kristalima i nekim tekućim smjesama; to se događa kada se formiraju veći kristali ili kapljice tekućine dok manji nestanu. Učinak je uzrokovan razlikama u molekularnoj energiji većih i manjih kristala ili kapi. Veće strukture imaju nižu energiju jer središte kapljice ili kristala ima stabilan molekularni raspored i nije vjerojatno da će se raspasti, dok je samo vanjska površina dostupna za formiranje većeg kristala ili kapljice. Manje su veličine manje stabilne jer se vanjska površina, iako mala, vjerojatno spaja ili spaja s drugim molekulama.

Promjene koje se događaju Ostwaldovim sazrijevanjem prvi je definirao W. Ostwald krajem 19. stoljeća. Prvobitno istraživanje pokazalo je da su neki materijali formirali kristale koji su s vremenom postali grublji ili grublji. Ostwald je razvio teoriju promjene veličine kristala tijekom vremena, što je kasnije potvrđeno laboratorijskim eksperimentima. Dozrijevanje se rijetko može vidjeti okom, ali se može odrediti laboratorijskom opremom koja može mjeriti veličinu kristala ili kapljica.

Primjeri Ostwaldovog zrenja mogu se pojaviti u uobičajenim potrošačkim proizvodima. Sladoled je jedan primjer; Ostwaldovo sazrijevanje događa se kada se u sladoledu formiraju kristali leda nakon što se čuva u zamrzivaču. Zbog toga je sladoled grub, poznat kao loš osjećaj u ustima u prehrambenoj industriji. Kristali nastaju jer fino izmiješane molekule vode imaju nestabilnu molekularnu energiju i žele se povezati s drugim molekulama vode. S vremenom će se formirati sve više i više kristala leda koji će proizvod učiniti manje poželjnim za jelo.

Neke emulzije, koje su kombinacije dviju ili više tekućina koje ne reagiraju kemijski niti se miješaju, mogu promijeniti svojstva tijekom vremena zbog Ostwaldovog zrenja. Primjeri emulzija uključuju majonezu, kreme za kožu i mnoge tekuće kozmetike. U većim razmjerima, ovaj učinak se može vidjeti ako se ulje ulije u posudu s vodom. U početku, kapljice ulja mogu biti prilično male, ali s vremenom će se formirati veće kapljice dok manje nestaju.

Surfaktanti se mogu koristiti u bilo kojem procesu u kojem treba izbjeći ili smanjiti Ostwaldovo sazrijevanje. Ove kemikalije ne reagiraju ni s jednim od sastojaka smjese, već tvore molekule koje okružuju jednu od komponenti smjese. Ovaj površinski premaz ometa ili zaustavlja proces spajanja malih kapljica ili kristala u veće te rezultira sladoledom koji ostaje kremast ili kozmetikom koja ne razvija zrnastu teksturu.

Fotografska obrada koristi kemijske reakcije za stvaranje molekula srebra koje reagiraju na svjetlost, što rezultira vidljivom slikom ili slikom. Ispis fotografija postao je automatiziran od kasnog 20. stoljeća za potrošačke fotografije, ali većina obrade se oslanja na kemijski proces srebra. Ostwaldovo zrenje može utjecati na kvalitetu slike promjenom veličine kristala srebra nakon što se talože na foto papir. Koraci su uključeni u razvoj ispisa kako bi se zaustavili ti efekti, što rezultira vrlo malom veličinom kristala i boljom kvalitetom ispisa.